Einführung in das OLED Display und Tastenfeld Modul für Arduino mit Beispielprojekt
Wie du das OLED Display mit 4x4 Tastenfeld am Arduino programmierst, möchte ich dir hier in meinem neuen Beitrag zeigen. https://youtu.be/pFV5FrrXgPE Das Modul habe ich auf aliexpress.com gefunden und fand dieses gleich sehr praktisch, da man damit recht einfach zum Beispiel einfache Passwort abfragen, generieren oder Daten Seitenweise anzeigen lassen kann.
Modul - OLED Display mit 4x4 Tastenfeld
4x4 Tastenfeld
Aufbau des Moduls - OLED Display mit 4x4 Tastenfeld
Das Modul verfügt wie erwähnt über ein OLED Display von 0,96" sowie über ein 4x4 Tastenfeld, welches die Zahlen von 0 bis 9 und die Buchstaben A bis D, sowie die Sonderzeichen * und # darstellt. Technische Daten Bevor wir in das Beispielprojekt eintauchen, lohnt sich ein Blick auf die technischen Spezifikationen des OLED Displays. Das Tastenfeld verfügt über keine spezifischen Daten, daher werden diese nicht aufgeführt. Abmessung80 mm x 37 mmLochdurchmesser3 mmOLED DisplayTreiberchipSSD1315SchnittstelleI2CAuflösung128x64Displaygröße0,96 Zoll (2,44 cm)FarbeAbmessungen24,7 mm x 27 mm Pinout des Moduls Das Modul hat 12 Pins, welche auf der Rückseite beschriftet sind. Diese sind aufgeteilt in OLED für die Pins des OLED-Displays sowie in Hang & Lie. Wobei ich denke das dieses in chinesisch für Zeile & Spalte steht.
Stiftleiste für den Anschluß an den Mikrocontroller Eine 4x4 Matrix Tastatur habe ich dir bereits im Beitrag Arduino Lektion 68: 4×4 Matrix Tastatur vorgestellt. Diese hier verbaute Tastatur ist sehr ähnlich.
Anschluss an den Arduino UNO R3
Für den Aufbau benötigst du: - einen Arduino UNO R3*, - ein passendes Datenkabel*, - ein 400 Pin Breadboard*, - 12 Breadboardkabel, männlich - männlich* Hinweis von mir: Die mit einem Sternchen (*) markierten Links sind Affiliate-Links. Wenn du über diese Links einkaufst, erhalte ich eine kleine Provision, die dazu beiträgt, diesen Blog zu unterstützen. Der Preis für dich bleibt dabei unverändert. Vielen Dank für deine Unterstützung! Wenn du noch weitere Komponenten an deinen Mikrocontroller anschließen möchtest (oder musst) dann empfehle ich dir den Arduino Mega 2560 R3 dieser hat deutlich mehr Pins als der UNO R3 und somit vielseitiger.
Funduino MEGA 2560 R3 - Buchsenleisten mit Pinbeschriftungen Das Modul habe ich wie folgt an den Arduino UNO R3 angeschlossen:
Pin BeschriftungArduino UNO R3ZeilenR4digitaler Pin D9R3digitaler Pin D8R2digitaler Pin D7R1digitaler Pin D6SpaltenC4digitaler Pin D2C3digitaler Pin D3C2digitaler Pin D4C1digitaler Pin D5OLED DisplaySDASDA oder analoger Pin A4SCLSCL oder analoger Pin A5VCC3.3 VGNDGND
Programmieren des Moduls in der Arduino IDE
Zum Programmieren des Arduino UNOs verwende ich die Arduino IDE 2.3.2 welche du unter https://www.arduino.cc/en/software kostenfrei herunterladen kannst. Zusätzlich benötigst du noch zwei Bibliotheken, um mit dem Display und dem 4x4 Tastenfeld arbeiten zu können.
Im oben verlinkten YouTube-Video wird ausführlich erklärt, wie das Modul korrekt angeschlossen und in der Arduino IDE programmiert wird. Alternativ kannst du den Programmcode auch direkt hier herunterladen. Programm - Arduino UNO R3 mit OLED-Display & 4x4 TastenfeldHerunterladen Beispiel - Passwortabfrage programmieren Das Modul lässt sich super einfach als Eingabefeld für eine Passwortabfrage nutzen. Die Komplexität ist durch die möglichen Eingaben von 0 bis 9 und A bis D beschränkt, jedoch reicht dieses ja auch für eine geringe Sicherheit aus.
Zusätzlich verbaue ich noch: - einen Piezo Buzzer*, - zwei 5 mm LED*s (inkl. 220 Ohm Vorwiderstand), - sechs Breadboardkabel*, männlich - männlich, 10 cm Da ich durch die LEDs sowie dem Piezo Buzzer etwas mehr Platz benötige, habe ich vom 400 Pin Breadboard zu einem 830 Pin Breadboard* gewechselt. BauteilArduino UNO R3LED, rotAnodedigitaler Pin D11KathodeGNDLED, grünAnodedigitaler Pin D12KathodeGNDPiezo BuzzerPin 1digitaler Pin D10Pin 2GND Das Programm zum abfragen des Passwortes am Arduino UNO R3 kannst du dir nachfolgend als ZIP-Datei herunterladen. Programm zumabfragen eines Passwortes mit dem 4x4 Tastenfeld und OLED-Display am Arduino UNO R3Herunterladen Nachfolgend der Code: //Bibliothek zum interagieren mit dem 4x4 Tastenfeld #include //Bibliotheken zum kommunizieren mit dem Display #include #include #include #include //Auflösung des Displays mit 128 x 64 Pixel #define SCREEN_WIDTH 128 #define SCREEN_HEIGHT 64 //kein RESET Pin angeschlossen #define OLED_RESET -1 //Adresse des Displays (default) #define SCREEN_ADDRESS 0x3C //Instanz des Displays mit der Konfiguration erzeugen Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET); //Keypad hat 4 Zeilen & 4 Spalten const byte COLS = 4; const byte ROWS = 4; //Definieren der Pins, über welche die Matrix Tastatur //mit dem Microcontroller verbunden wurde. const byte COL_PINS = { 5, 4, 3, 2 }; const byte ROW_PINS = { 6, 7, 8, 9 }; //Da der Datentyp char nur ein Zeichen aufnehmen kann, //verwende ich ab der Zahl 10 die Buchstaben A bis G. const char KEYS = { { '1', '2', '3', 'A' }, { '4', '5', '6', 'B' }, { '7', '8', '9', 'C' }, { '*', '0', '#', 'D' } }; Keypad myKeypad = Keypad(makeKeymap(KEYS), ROW_PINS, COL_PINS, ROWS, COLS); //Das Passwort welches abgefragt werden soll. const String PASSWORD = "A1B6C4"; //Die aktuelle Eingabe. String currentInput = ""; //Pins für den Piezo Buzzer under der LEDs #define buzzer 10 #define ledGruen 11 #define ledRot 12 //Feld zum speichern ob der Login erfolgreich war bool isLoggedIn = false; void setup() { //beginn der seriellen Kommunikation mit 9600 baud Serial.begin(9600); //definieren das die Pins der Komponenten als Ausgang dienen pinMode(ledRot, OUTPUT); pinMode(ledGruen, OUTPUT); pinMode(buzzer, OUTPUT); //initial soll die rote LED leuchten digitalWrite(ledRot, HIGH); digitalWrite(ledGruen, LOW); //beginn der Kommunikation mit dem Display //am Anfang wird zunächst das Logo von Adafruit angezeigt display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, SCREEN_ADDRESS); display.display(); delay(15); //starten mit der Abfrage des Passwortes paintPasswordDialog(); } //Funktion zum anzeigen des Passwortdialogs void paintPasswordDialog() { //Bildschirm leeren display.clearDisplay(); //ein Rechteck zeichnen display.drawRect(10, 0, 100, 30, SSD1306_WHITE); //ein gefülltes Rechteck zeichnen display.fillRect(10, 40, 40, 18, SSD1306_WHITE); //Schriftgröße 1 display.setTextSize(1); //Textfarbe schwarz display.setTextColor(SSD1306_BLACK); display.setCursor(15, 45); display.println("OK (*)"); //ein gefülltes Rechteck zeichnen display.fillRect(60, 40, 50, 18, SSD1306_WHITE); //Schriftgröße 1 display.setTextSize(1); //Textfarbe schwarz display.setTextColor(SSD1306_BLACK); display.setCursor(65, 45); display.println("DEL (#)"); repaintPasswordText(); display.display(); } //Funktion zum schreiben der aktuellen Eingabe in das //Passwortfeld. //Zusätzlich wird zuvor die alte Eingabe gelöscht. void repaintPasswordText() { //zeichnen eines schwarzen rechtecks in das Passwortfeld //damit wird die alte Eingabe gelöscht / überschrieben display.fillRect(11, 2, 96, 24, SSD1306_BLACK); display.setTextSize(1); display.setTextColor(SSD1306_BLACK); //schreiben der aktuellen Eingabe in das Passwortfeld display.setTextSize(2); display.setTextColor(SSD1306_WHITE); display.setCursor(18, 8); display.println(currentInput); display.display(); } //Funktion zum anzeigen des Textes "Correct!" auf dem Display void passwordCorrect() { display.clearDisplay(); display.setTextSize(2); display.setTextColor(SSD1306_WHITE); display.setCursor(18, 20); display.println("Correct!"); display.display(); } //Zeichnen eines Buttons mit der Beschriftung "LOGOFF (#)" void logoffButton() { display.fillRect(55, 45, 65, 18, SSD1306_WHITE); display.setTextSize(1); display.setTextColor(SSD1306_BLACK); display.setCursor(60, 50); display.println("LOGOFF (#)"); } void loop() { //lesen ob eine Taste gedrückt wurde char key = myKeypad.getKey(); //Wenn eine Taste gedrückt wurde, //dann den Wert auf der seriellen Konsole //Ausgeben. if (key) { //Ausgeben der Taste auf der seriellen Schnittstelle Serial.print("Die Taste "); Serial.print(key); Serial.println(" wurde gedrueckt"); //ausgeben eines Tones am Piezo Buzzer tone(buzzer, 1000, 100); //Wenn das Feld iLoggedIn gleich False ist, dann... if (!isLoggedIn) { //Wenn die gedrückte Taste keine der Funktionstaten ist, dann... if (key != '*' && key != '#') { //Nur wenn die länge der aktuellen Eingabe kleiner als 7 ist //dann soll das gedrückte Zeichen der Eingabe hinzugefügt werden. if (currentInput.length() < 7) { currentInput = currentInput + key; //Neuzeichnen der Eingabe repaintPasswordText(); } } //Wenn die Taste mit dem Stern betätigt wird, dann... if (key == '*') { //prüfen ob die Eingabe mit dem Wert aus dem Feld //PASSWORD gleich ist. if (currentInput == PASSWORD) { //leeren der Eingabe currentInput = ""; //rote LED deaktivieren, grüne LED aktivieren digitalWrite(ledRot, LOW); digitalWrite(ledGruen, HIGH); //anzeigen des Textes "Correct!" passwordCorrect(); //ausgeben einer kleinen Tonfolge tone(buzzer, 800, 275); tone(buzzer, 1200, 175); tone(buzzer, 800, 275); //das Feld isLoggedIn auf true setzen isLoggedIn = true; //eine kleine Pause delay(1000); //leeren des Displays display.clearDisplay(); //zeichnen des Logoff Buttons logoffButton(); //absenden der Daten display.display(); } else { //Wenn die aktuelle Eingabe ungleich des Passwortes ist, //dann soll eine andere Tonfolge erfolgen. tone(buzzer, 200, 275); tone(buzzer, 500, 175); tone(buzzer, 200, 275); } } else if (key == '#') { //beim drücken der Taste # soll das letzte Zeichen gelöscht werden deleteLastSymbol(); } } else { //Wenn der Loginvorgang erfolgreich war, dann soll die #-Taste für den //Logoff genutzt werden. if (key == '#') { //Feld isLoggedIn auf false setzen isLoggedIn = false; //rote LED aktivieren, grüne LED deaktivieren digitalWrite(ledRot, HIGH); digitalWrite(ledGruen, LOW); //zeichnen des Passwortdialoges paintPasswordDialog(); } } } } //Funktion zum löschen des letzten Zeichens aus der aktuellen Eingabe. void deleteLastSymbol() { //Nur wenn die Länge der Eingabe größer als 0 ist. if (currentInput.length() > 0) { //überschreiben des Wertes des Feldes "currentInput" mit einem //ausschnitt aus dem Feld "currentInput", //Start - 0 //Ende - länge der Eingabe - 1 currentInput = currentInput.substring(0, currentInput.length() - 1); //neuzeichnen der Eingabe repaintPasswordText(); } } Read the full article
