wokwi arduino mega 2560 - 键盘与LCD显示

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链接：

https://wokwi.com/projects/414520193913760769

代码：

//cslg lcd key
#include <LiquidCrystal.h> // 引入LiquidCrystal库，用于LCD显示
#include <Keypad.h> // 引入Keypad库，用于键盘输入

/* Display (LCD显示屏设置) */
LiquidCrystal lcd(12, 11, 10, 9, 8, 7); // 初始化LCD，参数为连接LCD的RS, E, D4, D5, D6, D7引脚

/* Keypad setup (键盘设置) */
const byte KEYPAD_ROWS = 4; // 键盘行数
const byte KEYPAD_COLS = 4; // 键盘列数
byte rowPins[KEYPAD_ROWS] = {5, 4, 3, 2}; // 键盘行连接的引脚
byte colPins[KEYPAD_COLS] = {A3, A2, A1, A0}; // 键盘列连接的引脚
char keys[KEYPAD_ROWS][KEYPAD_COLS] = { // 键盘按键布局
  {'1', '2', '3', '+'},
  {'4', '5', '6', '-'},
  {'7', '8', '9', '*'},
  {'.', '0', '=', '/'}
};

Keypad keypad = Keypad(makeKeymap(keys), rowPins, colPins, KEYPAD_ROWS, KEYPAD_COLS); // 初始化键盘

void setup() {
  lcd.begin(16, 2); // 初始化LCD为16x2字符
  lcd.print("Welcome To CSLG"); // 在LCD上显示欢迎信息
  lcd.setCursor(0, 1); // 设置光标到第二行的开始位置
  lcd.print("                "); // 清除第二行的内容
}

void loop() {
  char key = keypad.getKey(); // 从键盘获取按键
  
  if (key) {
    // 如果检测到按键被按下
    lcd.setCursor(0, 1); // 设置光标到第二行的开始位置
    lcd.print("                "); // 清除第二行的内容，为显示新按键做准备
    lcd.setCursor(0, 1); // 再次设置光标到第二行的开始位置
    lcd.print(key); // 在LCD上显示被按下的按键
  }
}

Wokwi Arduino Mega 2560 - 键盘与LCD显示实验报告

实验目的

本实验旨在通过Arduino Mega 2560微控制器实现键盘输入与LCD显示的交互功能。用户通过4x4矩阵键盘输入字符，Arduino接收输入并在LCD显示屏上显示相应的字符。此实验演示了键盘输入处理、LCD显示控制以及基本的用户交互逻辑。

实验器材

• Arduino Mega 2560 微控制器
• 16x2 LCD显示屏
• 4x4矩阵键盘
• 连接线
• Wokwi在线仿真平台（用于代码测试和仿真）

实验原理

1. LCD显示屏：LCD（Liquid Crystal Display）是一种常用的显示设备，通过控制液晶分子的排列来显示字符或图形。本实验中使用16x2 LCD，即每行可显示16个字符，共2行。

2. 矩阵键盘：4x4矩阵键盘由4行和4列组成，共16个按键。通过扫描行和列，可以检测哪个按键被按下。

3. Keypad库：Keypad库是一个用于处理矩阵键盘输入的Arduino库，它简化了键盘扫描和按键检测的过程。

4. LiquidCrystal库：LiquidCrystal库是一个用于控制LCD显示屏的Arduino库，它提供了初始化LCD、设置光标位置、显示字符等功能。

实验步骤

1. 硬件连接：
   • 将LCD的RS、E、D4、D5、D6、D7引脚分别连接到Arduino Mega 2560的数字引脚12、11、10、9、8、7。
   • 将4x4矩阵键盘的行引脚（5, 4, 3, 2）和列引脚（A3, A2, A1, A0）连接到Arduino的相应引脚。
2. 软件编程：
   • 导入LiquidCrystal和Keypad库。
   • 初始化LCD显示屏和键盘。
   • 在setup()函数中设置LCD的初始显示内容。
   • 在loop()函数中不断检测键盘输入，如果检测到按键被按下，则在LCD上显示该按键。
3. 仿真测试：
   • 在Wokwi在线仿真平台上上传并运行代码。
   • 使用仿真平台上的虚拟键盘输入字符，观察LCD显示屏上的显示情况。

实验代码

cpp复制代码

实验结果

• 当用户按下键盘上的任意按键时，LCD显示屏的第二行会显示该按键对应的字符。
• 如果连续按下多个按键，LCD显示屏会不断更新显示最新的按键字符。
• 未按下按键时，LCD显示屏的第二行保持空白（或显示之前按下的字符，直到新的按键被按下）。

实验结论

本实验成功实现了通过Arduino Mega 2560微控制器处理键盘输入并在LCD显示屏上显示相应字符的功能。通过编程控制键盘扫描和LCD显示，验证了键盘输入处理和LCD显示控制的基本原理。同时，实验也展示了如何使用Keypad库和LiquidCrystal库简化键盘和LCD的控制过程。