Arduino提高篇14—摇杆按键操作OLED

摇杆在很多应用场合被用来替代轻触按键，不但操作上方便，而且一个摇杆可替代多个按键，这使得电路设计得到简化。本篇演示如何将摇杆扭转的四个方向作为四个按键来操作OLED显示。

1. 实验材料

• Uno R3开发板
• 配套USB数据线
• 面包板及配套连接线
• 双轴按键摇杆模块
• OLED显示屏

2. 实验步骤

1. 根据原理图搭建电路图。

OLED屏的VCC、GND分别连接开发板的3.3V、GND，OLED屏的SDA和SCL分别连接开发板的A4和A5。双轴按键摇杆模块的VCC、GND分别连接开发板的5V、GND，模块的X轴输出、Y轴输出分别连接开发板的模拟引脚A0、A1。

实验原理图如下图所示：

实物连接图如下图所示：

2. 新建sketch，拷贝如下代码替换自动生成的代码并进行保存。

/*
   OLED_Key
   摇杆按键操作OLED
*/
#include 
#include 
#include 

#define OLED_RESET     4
Adafruit_SSD1306 display(128, 64, &Wire, OLED_RESET);

#define pinX  A0
#define pinY  A1

int valueX = 0;
int valueY = 0;
unsigned char keyValue = 0;
int value = 0;


void menu(unsigned char index)
{
  display.clearDisplay();//清屏
  display.setCursor(20, 2);//设置显示位置
  display.println("--KEY--");
  display.setCursor(2, 35);//设置显示位置

  if (index == 1)
  {
    display.print("R:  [");
    value = value - 1;
  } else if (index == 2)
  {
    display.print("L:  [");
    value = value + 1;
  } else if (index == 3)
  {
    display.print("D:  [");
    value = value - 10;
  }
  else if (index == 4)
  {
    display.print("U:  [");
    value = value + 10;
  }

  if (value >= 100)
  {
    value = 100;
  }
  if (value <= 0)
  {
    value = 0;
  }
  display.print(value);
  display.print("]");
  display.display(); // 开显示

}

//按键扫描函数
unsigned char keyScan(void)
{
  static unsigned char keyUp = 1;

  valueX = analogRead(pinX);
  valueY = analogRead(pinY);

  if (keyUp && ((valueX <= 10) || (valueX >= 1010) || (valueY <= 10) || (valueY >= 1010)))
  {
    delay(10);
    keyUp = 0;
    if (valueX <= 10)return 1;
    else if (valueX >= 1010)return 2;
    else if (valueY <= 10)return 3;
    else if (valueY >= 1010)return 4;
  } else if ((valueX > 10) && (valueX < 1010) && (valueY > 10) && (valueY < 1010))keyUp = 1;
  return 0;
}

void setup()
{
  display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);
  display.setTextColor(WHITE);//开像素点发光
  display.clearDisplay();//清屏
  display.setTextSize(2); //设置字体大小
  display.setCursor(20, 2);//设置显示位置
  display.println("--KEY--");
  display.display(); // 开显示
}

void loop()
{
  keyValue = keyScan();

  if (keyValue != 0)
  {
    menu(keyValue);
  }
}

3. 连接开发板，设置好对应端口号和开发板类型，进行程序下载。

3. 实验现象

扭转摇杆对应显示四个L、R、U、D四个方向标示以及对应的加减数字显示。

4. 程序分析

程序中最主要的部分是按键扫描函数，我们分别采集摇杆的X轴和Y轴模拟输入，选取模拟量AD值中的10和1010作为两个临界点，当扭动摇杆采集回的数据小于10或者大于1010，就认为这个轴向上进行了按键触发。

使用静态变量keyValue保存按键按下状态，只有当模拟量再次进入小于10或者大于1010时才会再次触发一次按键返回。

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