電子工作 stm322025年8月22日

STM32で4x4キーパッドの入力をUARTでPCに送る方法

CureSaba

はじめに

こんにちは！CureSabaです。
ここではSTM32と4x4キーパッドを使い、押したキーの文字をPCにUART通信で送る方法を簡単にまとめます。

配線（ピン定義）

キーパッドの行と列をSTM32に下記の通り接続してください。

行ピン（出力）
row1: GPIOA_PIN10
row2: GPIOB_PIN3
row3: GPIOB_PIN5
row4: GPIOB_PIN4
列ピン（入力プルアップ）
col1: GPIOB_PIN10
col2: GPIOA_PIN8
col3: GPIOA_PIN9
col4: GPIOC_PIN7

ピン定義例（main.h）:

#define row1_Pin GPIO_PIN_10
#define row1_GPIO_Port GPIOA
#define row2_Pin GPIO_PIN_3
#define row2_GPIO_Port GPIOB
#define row3_Pin GPIO_PIN_5
#define row3_GPIO_Port GPIOB
#define row4_Pin GPIO_PIN_4
#define row4_GPIO_Port GPIOB
#define col1_Pin GPIO_PIN_10
#define col1_GPIO_Port GPIOB
#define col2_Pin GPIO_PIN_8
#define col2_GPIO_Port GPIOA
#define col3_Pin GPIO_PIN_9
#define col3_GPIO_Port GPIOA
#define col4_Pin GPIO_PIN_7
#define col4_GPIO_Port GPIOC

主要なコード例

1. キーパッドのスキャン関数

const char keypad[4][4] = {
  { '1', '2', '3', 'A' },
  { '4', '5', '6', 'B' },
  { '7', '8', '9', 'C' },
  { '*', '0', '#', 'D' }
};

const uint16_t row_pins[4] = { row1_Pin, row2_Pin, row3_Pin, row4_Pin };
GPIO_TypeDef *row_ports[4] = { row1_GPIO_Port, row2_GPIO_Port, row3_GPIO_Port, row4_GPIO_Port };
const uint16_t col_pins[4] = { col1_Pin, col2_Pin, col3_Pin, col4_Pin };
GPIO_TypeDef *col_ports[4] = { col1_GPIO_Port, col2_GPIO_Port, col3_GPIO_Port, col4_GPIO_Port };

char ReadKey() {
  for (int r = 0; r < 4; r++) {
    for (int i = 0; i < 4; i++)
      HAL_GPIO_WritePin(row_ports[i], row_pins[i], GPIO_PIN_SET);
    HAL_GPIO_WritePin(row_ports[r], row_pins[r], GPIO_PIN_RESET);
    for (int c = 0; c < 4; c++) {
      if (HAL_GPIO_ReadPin(col_ports[c], col_pins[c]) == GPIO_PIN_RESET) {
        HAL_Delay(20);
        if (HAL_GPIO_ReadPin(col_ports[c], col_pins[c]) == GPIO_PIN_RESET)
          return keypad[r][c];
      }
    }
  }
  return 0;
}

2. UARTで送信（main関数）

UART_HandleTypeDef huart2; // UART2を使う場合

int main(void) {
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();
  MX_USART2_UART_Init();

  char prev = 0;
  while (1) {
    char key = ReadKey();
    if (key && prev != key) {
      HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*)&key, 1, 100);
      HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*)"\r\n", 2, 100);
      prev = key;
    }
    if (!key) prev = 0;
    HAL_Delay(20);
  }
}

UART初期化部分（CubeMXで自動生成される部分を使うのが簡単です）

実行結果

PCでTermiusなどを使いUARTポートを開くと、
キーパッドを押したときに対応する文字が表示されます。

（UARTターミナル画面例）

参考リンク

おわりに

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ソース：上記公式リンク参照