Arduino UNO R3 4×4鍵盤模組實驗

參考：https://swf.com.tw/?p=917

利用Time 1中斷，每0.1秒去掃描看沒有按鍵被按。
Time中斷可參考http://tomyam-yang.blogspot.com/2017/06/arduino-timer-as-counter.html

提升電阻參考https://www.arduino.cc/en/Tutorial/DigitalPins

volatile char key_pad;因為key_pad變數使用在中斷內如果不使用volatile去定義，有可能這一次編譯可以正常執行，下一次編譯卻有問題，詳細說明可參考http://newscienceview.blogspot.com/2013/09/c-volatile.html

將多維陣列keymap[][]傳入副函式scan_key的方法如下：
key_pad=scan_key(KEY_COLS,KEY_ROWS,(char *)keymap,colPins,rowPins);
key_pad=scan_key(KEY_COLS,KEY_ROWS,*keymap,colPins,rowPins);
key_pad=scan_key(KEY_COLS,KEY_ROWS,keymap[0],colPins,rowPins);
key_pad=scan_key(KEY_COLS,KEY_ROWS,&keymap[0][0],colPins,rowPins);

陣列的參數傳遞可以參考C陣列、[C++]如何將多維陣列傳入副函式、二維陣列與雙重指標之間的關係

char scan_key(byte,byte,char *,byte *,byte *);
#define KEY_ROWS 4 // 按鍵模組的列數
#define KEY_COLS 4 // 按鍵模組的行數
const byte colPins[KEY_COLS] = {9, 8, 7, 6};     // 設定「行」腳位
const byte rowPins[KEY_ROWS] = {13, 12, 11, 10}; // 設定「列」腳位
const char keymap[KEY_ROWS][KEY_COLS] = {
  {'A', '7', '8', '9'},
  {'B', '4', '5', '6'},
  {'C', '1', '2', '3'},
  {'D', 'E', 'F', '0'}
};
volatile char key_pad;
void setup() {
 byte i;
//設定中斷1參數:
  TCCR1A=0x00;
  TCCR1B=0b00000101;//設定除頻1024 15625HZ 
  TCNT1=-1562;      //約0.1秒掃描一次
  TIMSK1 |=0x01;    //啟動Timer中斷

  key_pad=0;
  for ( i = 0; i <= 3; i++) {
    pinMode(rowPins[i], INPUT);
    pinMode(colPins[i], OUTPUT);
    digitalWrite(colPins[i], HIGH);
    digitalWrite(rowPins[i], HIGH);//啟動上拉電阻
  }
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  while(key_pad)
  {
    Serial.println(key_pad);
    key_pad=0;
  }
}
ISR(TIMER1_OVF_vect)
{
  TIMSK1 &=0xfe;
  key_pad=scan_key(KEY_COLS,KEY_ROWS,(char *)keymap,colPins,rowPins);
  TCNT1=-1562;
  TIMSK1 |=0x01;
 }
 
char scan_key(byte col,byte row,char *key_map,byte *col_pin,byte *row_pin)
{
  unsigned long time_;
  byte i,j;
  byte scanVal;   // 暫存掃描到的按鍵值low or high
  time_=millis();
  for (i = 0; i < row; i++) { //按著不放的情況下不用理它
    scanVal=digitalRead(*(row_pin+i));
    if (scanVal == LOW)
    {
      return 0;   
    }
  }
  for (i = 0; i < row; i++) {
    for (j = 0; j < col; j++) {
      digitalWrite(*(col_pin+j),LOW);
      scanVal=digitalRead(*(row_pin+i));
      if (scanVal == LOW) {    // 如果輸入值是「低電位」…      
        for(;;)
        {
          if((millis()-time_)>1000)
          {
            return 0;
          }
          delay(100);
          scanVal=digitalRead(*(row_pin+i));
          if (scanVal == LOW)
          {
            return *(key_map+i*row+j);
          }
        }
      }
      digitalWrite(*(col_pin+j),HIGH);    
    }
  }
  return 0;
 }