Grove-机械键帽

Grove-机械键帽是一种带有内置 LED 的机械开关。255 全彩 RGB LED 使其能够简单方便地显示开关的状态。该键帽非常可靠，具有 20,000,000 次按压操作寿命。

您会发现这是一个有趣且稳定的模块，可以用于制作一些非常有趣的项目或产品。实际上，您甚至可以使用多个 Grove-机械键帽制作一个机械键盘。

tip

20,000,000 次操作应以每分钟 300 次循环的速率连续进行，无负载。

特性

• 可编程 LED
• 可靠的机械结构
• 超长操作寿命

规格

项目	值
工作电压	3v-5v
绝缘电阻	100MΩ 最小值
接触电阻	200 mΩ 最大值
无负载操作寿命	20,000,000

应用

• 汽车设备
• 可视设备
• 家用电器
• 信息设备

硬件

引脚图

原理图

K1 连接到按钮，当按键打开时，SIG1 将通过 R2 被拉低，此时 SIG1 的输出应为低电平。 当按钮被按下时，K1 将闭合，SIG1 将连接到 VCC，此时 SIG1 的输出变为高电平。

note

在本节中我们仅展示部分原理图，完整文档请参考 资源

支持的平台

Arduino	Raspberry Pi

caution

上述提到的支持平台仅表示模块的软件或理论兼容性。在大多数情况下，我们仅为 Arduino 平台提供软件库或代码示例。不可能为所有可能的 MCU 平台提供软件库或演示代码。因此，用户需要自行编写软件库。

入门指南

note

如果这是您第一次使用 Arduino，我们强烈建议您在开始之前查看 Arduino 入门指南。

使用 Arduino

硬件

所需材料

Seeeduino V4.2	Base Shield	Grove-机械按键帽
立即购买	立即购买	立即购买

note

1 请轻轻插入 USB 数据线，否则可能会损坏接口。请使用内部有 4 根线的 USB 数据线，只有 2 根线的 USB 数据线无法传输数据。如果您不确定手头的数据线是否符合要求，可以点击 这里 购买。

2 每个 Grove 模块在购买时都会附带一根 Grove 数据线。如果您丢失了数据线，可以点击 这里 购买。

• 步骤 1. 将 Grove-机械按键帽连接到 Grove-Base Shield 的 D2 端口。

• 步骤 2. 将 Grove-Base Shield 插入 Seeeduino。

• 步骤 3. 使用 USB 数据线将 Seeeduino 连接到电脑。

note

如果没有 Grove Base Shield，我们也可以直接将 Grove-机械按键帽连接到 Seeeduino，如下所示。

Seeeduino	Grove-机械按键帽
5V	红色
GND	黑色
D3	白色
D2	黄色

软件

• 步骤 1. 从 Github 下载 Adafruit_NeoPixel-master 库。

• 步骤 2. 参考 如何安装库 为 Arduino 安装库。

• 步骤 3. 打开 Arduino IDE 并创建一个新文件，然后将以下代码复制到新文件中。

/**
 * 这是一个 Grove - 机械按键帽的示例。
 * 每次按下按键都会改变 SK6805 RGB LED 的颜色。SK6805 是一个与 NeoPixel 兼容的芯片。
 * 
 * 致谢：
 * Adafruit_NeoPixel - https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel/blob/master/COPYING
 */

#include <Adafruit_NeoPixel.h>

#define BUTTON_PIN   2    // 数字 IO 引脚连接到按钮。此引脚将使用上拉电阻驱动，因此开关应暂时将引脚拉至地面。
                          // 在高 -> 低转换时，按钮按下逻辑将执行。

#define PIXEL_PIN    3    // 数字 IO 引脚连接到 NeoPixels。

#define PIXEL_COUNT 60

// 参数 1 = 灯条中的像素数量，neopixel stick 有 8 个
// 参数 2 = 引脚编号（大多数有效）
// 参数 3 = 像素类型标志，根据需要相加：
//   NEO_RGB     像素为 RGB 位流连接
//   NEO_GRB     像素为 GRB 位流连接，适用于 neopixel stick
//   NEO_KHZ400  400 KHz 位流（例如 FLORA 像素）
//   NEO_KHZ800  800 KHz 位流（例如高密度 LED 灯条），适用于 neopixel stick
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(PIXEL_COUNT, PIXEL_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

bool oldState = LOW;
uint8_t color_pos = 0;
int i=0;
int longpress=2000;
long timecheck;

void setup() {
  pinMode(BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP);
  strip.begin();
  strip.clear();
  strip.show(); // 初始化所有像素为“关闭”
  Serial.begin(9600); 
}

void loop()
{
  
  // 获取当前按钮状态。
  bool newState = digitalRead(BUTTON_PIN);

  // 检查状态是否从低变高（按钮按下）。
  if (newState == HIGH && oldState == LOW) {
      timecheck = millis(); 
    // 短暂延迟以消除按钮抖动。
    delay(20);
    // 检查消抖后按钮是否仍为低。
    newState = digitalRead(BUTTON_PIN);
    if (newState == HIGH){
      color_pos+=8;
      strip.setPixelColor(0, Wheel(color_pos));
      strip.show();
    }
  }

 if( millis()-timecheck > 300)
 {
   if (digitalRead(BUTTON_PIN)==HIGH)
   {
 if(millis()-timecheck > longpress)
 {
  while(digitalRead(BUTTON_PIN) == HIGH)
  {
  strip.setPixelColor(0,Wheel(color_pos));
  strip.show();
  delay(300);

  strip.setPixelColor(0,0,0,0);
  strip.show();
  delay(300);
  bool newState = digitalRead(BUTTON_PIN);
  }
  strip.setPixelColor(0,0,0,0);
  strip.show();
   timecheck = millis(); 
 }
  }
   }
 
  // 将最后的按钮状态设置为旧状态。
  oldState = newState;
}

// 输入一个值 0 到 255 来获取颜色值。
// 颜色是 r - g - b - 返回 r 的过渡。
uint32_t Wheel(byte WheelPos) {
  WheelPos = 255 - WheelPos;
  if(WheelPos < 85) {
    return strip.Color(255 - WheelPos * 3, 0, WheelPos * 3);
  }
  if(WheelPos < 170) {
    WheelPos -= 85;
    return strip.Color(0, WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3);
  }
  WheelPos -= 170;
  return strip.Color(WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3, 0);
}

• 步骤 4. 上传示例代码。如果您不知道如何上传代码，请查看 如何上传代码。

• 步骤 5. 每次按下 Grove-机械按键帽，您将看到 LED 颜色发生变化。如果按住按钮约 2 秒钟，您将看到呼吸灯效果。

使用 Raspberry Pi

硬件

• 步骤 1. 本项目使用的材料：

Raspberry Pi	Grove Base Hat for RasPi	Grove - 机械按键帽
立即购买	立即购买	立即购买

• 步骤 2. 将 Grove Base Hat 插入到树莓派中。
• 步骤 3. 将 Grove - Mech Keycap 连接到 Base Hat 的 PWM 端口（端口 12）。

note

对于 PWM 功能，pin 可以是以下表格中 pin 列的值，并将设备连接到对应的插槽。

Pin	插槽
18	D18
12	PWM

• 步骤 4. 使用 USB 数据线将树莓派连接到电脑。

软件

• 步骤 1. 按照 设置软件 的说明配置开发环境。
• 步骤 2. 通过克隆 grove.py 库下载源文件。

cd ~
git clone https://github.com/Seeed-Studio/grove.py

• 步骤 3. 执行以下命令运行代码。

cd grove.py/grove
sudo python grove_mech_keycap.py 12

caution

Unix 有一个“安全模型”。作为普通用户，你可以执行一些操作，但不能访问同一台计算机上其他用户的文件。作为用户，你也不应该能够导致计算机停止工作。而 "/dev/mem" 允许你进行比更改 GPIO 更“危险”的操作。因此，/dev/mem 必须对普通用户进行保护。因此，为了运行此代码，你需要在命令行中输入 sudo python grove_mech_keycap.py。

以下是 grove_mech_keycap.py 的代码。

import time
from grove.button import Button
from grove.factory import Factory

class GroveKeycap(object):
    def __init__(self, pin):
        # 高电平 = 按下
        self.__btn = Factory.getButton("GPIO-HIGH", pin)
        # 单个 WS2812 LED
        self.__led = Factory.getOneLed("WS2812-PWM", pin + 1)
        self.__on_event = None
        self.__btn.on_event(self, GroveKeycap.__handle_event)

    @property
    def on_event(self):
        return self.__on_event

    @on_event.setter
    def on_event(self, callback):
        if not callable(callback):
            return
        self.__on_event = callback

    def __handle_event(self, evt):
        # print("event index:{} event:{} pressed:{}".format(evt['index'], evt['code'], evt['presesed']))
        if callable(self.__on_event):
            self.__on_event(evt['index'], evt['code'], evt['time'])
            return

        self.__led.brightness = self.__led.MAX_BRIGHT
        event = evt['code']
        if event & Button.EV_SINGLE_CLICK:
            self.__led.light(True)
            print("turn on  LED")
        elif event & Button.EV_DOUBLE_CLICK:
            self.__led.blink()
            print("blink    LED")
        elif event & Button.EV_LONG_PRESS:
            self.__led.light(False)
            print("turn off LED")


Grove = GroveKeycap

def main():
    from grove.helper import SlotHelper
    sh = SlotHelper(SlotHelper.PWM)
    pin = sh.argv2pin()

    ledbtn = GroveKeycap(pin)

    # 删除下面的 ''' 对以开始你的实验
    '''
    # 自定义事件处理程序
    def cust_on_event(index, event, tm):
        print("event with code {}, time {}".format(event, tm))

    ledbtn.on_event = cust_on_event
    '''
    while True:
        time.sleep(1)


if __name__ == '__main__':
    main()

tip

如果一切正常，你将能够看到以下结果。如果单击按键帽，你会看到 "turn on LED"；如果双击按键帽，你会看到 "blink LED"；长按按键帽会显示 "turn off LED"。

pi@raspberrypi:~/grove.py/grove $ sudo python grove_mech_keycap.py 12
Hat Name = 'Grove Base Hat RPi'
turn on  LED
turn on  LED
blink    LED
turn on  LED
turn off LED
^CTraceback (most recent call last):
  File "grove_mech_keycap.py", line 98, in <module>
    main()
  File "grove_mech_keycap.py", line 94, in main
    time.sleep(1)
KeyboardInterrupt

你可以通过按下 ++ctrl+c++ 来退出此程序。

原理图在线查看器

资源

• [Zip] Grove-Mech Keycap Eagle 文件
• [Zip] Adafruit_NeoPixel-master
• [PDF] 开关产品简介

项目

这是该产品的介绍视频，包含简单的演示，您可以尝试一下。

技术支持与产品讨论

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