Arduino dan Keypad 4x4

Jadi ceritanya setelah kuliah Interkasi Manusia Komputer hari ini (19 Maret 2014), blog yang dibuat harus menceritakan perjalanan ngoprek pake Arduino. Nah kali ini saya akan mencoba menggunakan keypad untuk Arduino. Sepulang kuliah saya mampir ke Toko Anam (toko alat elektronik) untuk membeli keypad. Ternyata ada 2 jenis keypad, satu yang berukuran 3x3 satu lagi berukuran 4x4, dan ternyata harganya pun sama. Jadi karena tidak mau rugi, saya memilih untuk membeli keypad 4x4. Gambar keypad 4x4 yang saya beli dapat dilihat pada gambar 1.

Gambar 1 - keypad 4x4 yang baru saya beli

Nah setelah diamati lebih lanjut, ternyata keypad 4x4 ini ujungnya seperti pada gambar 2. Jadi saya memutuskan untuk membeli male pin header juga (gambar 3).

Gambar 2 - kabel yang menghubungkan keypad 4x4

Gambar 3 - pin header untuk menyambungkan keypad 4x4 ke breadboard

Nah setelah itu saya langsung mencari tahu bagaimana cara kerja keypad 4x4 ini, saya mendapatkan pdf yang cukup menarik dari http://www.parallax.com, saya perlihatkan bagian pentingnya di gambar 4.

Gambar 4 - cara kerja keypad 4x4 (sumber http://www.parallax.com)

Karena saya sudah cukup penasaran, saya langsung membuka buku Arduino Cookbook, dan mencari cara menjalankan keypad 4x4. Wah ternyata di buku  Arduino Cookbook, keypad yang digunakan adalah yang berukuran 4x3, insting saya langsung bekerja, saya tetap menyambungkan dengan cara yang mirip seperti ada di buku. Lalu saya membuat rangkaian seperti yang ada pada di buku dengan sedikit modifikasi, skema saya perlihatkan pada gambar 5.

Gambar 5 - skema rangkaian yang akan dibuat

Oh iya, jadi sebelum membuat rangkaian, saya akan membuat list alat dan bahan yang perlu disiapkan, yaitu:

1. Arduino Uno R3 x1
2. kabel usb untuk power Arduino x1
3. breadboard x1
4. keypad 4x4 x1
5. male pin header  x8
6. kabel (untuk jumper) secukupnya

Nah, langsung saja membuat rangkaiannya menjadi seperti pada gambar 6.

Gambar 6 - rangkaian yang sudah saya buat

Setelah membuat rangkaian tersebut, karena kode program yang ada di buku Arduino Cookbook hanya untuk keypad 4x3, maka saya melakukan modifikasi pada kode program, bagian yang saya modifikasi diperlihatkan pada gambar 7.

Gambar 7 - bagian dari kode program yang saya modifikasi

Kode program yang saya gunakan secara keseluruhan dapat dilihat dibawah ini

/*
menampilkan tombol pada keypad yang ditekan pada serial monitor
*/
const int numRows = 4; //jumlah baris pada keypad
const int numCols = 4; //jumlah kolom pada keypad
const int debounceTime = 20; /*waktu dalam mili detik untuk menunggu tombol ke kondisi stabil keymap menentukan char apa yang muncul apabila suatu tombol ditekan*/

const char keymap[numRows][numCols] = {
                                      { '1', '2', '3', 'A' } ,
                                      { '4', '5', '6', 'B' } ,
                                      { '7', '8', '9', 'C' } ,
                                      { '*', '0', '#', 'D' }
                                      };
                                      
//array ini menetukan pin yang akan digunakan untuk baris dan kolom pada keypad
const int rowPins[numRows] = { 9, 8, 7, 6 }; //baris 0 sampai 3
const int colPins[numCols] = { 5, 4, 3, 2 }; //kolom 0 sampai 3

void setup(){
  Serial.begin(9600);
  for (int row = 0; row < numRows; row++){
    pinMode(rowPins[row], INPUT); //set baris sebagai input
    digitalWrite(rowPins[row], HIGH); //buat semua baris tidak aktif
  }
  for (int column = 0; column < numCols; column++){
  pinMode(colPins[column],OUTPUT); //set kolom sebagai input
  digitalWrite(colPins[column], HIGH); //buat semua kolom menjadi tidak aktif
  }
}

void loop()
{
  char key = getKey();
  if( key != 0) { //jika key tidak 0,
                  //maka ada tombol yang ditekan
    Serial.print("Got key ");
    Serial.println(key);
  }
}

//mengembalikan tombol yang ditekan, 0 bila tidak ada yang ditekan
char getKey()
{
  char key = 0; //0 menunjukkan tidak ada tombol yang ditekan
  for(int column = 0; column < numCols; column++){
    digitalWrite(colPins[column],LOW); //aktifkan kolom sekarang
    for(int row = 0; row < numRows; row++){ //scan semua baris apakah
                                            // ada tombol yang ditekan
      if(digitalRead(rowPins[row]) == LOW) //jika tombol ditekan
      {
        delay(debounceTime); //debounce
        while(digitalRead(rowPins[row]) == LOW)
        ; //menunggu hingga tombol tidak dalam kondisi ditekan
        key = keymap[row][column]; //mengingat tombol apa yang ditekan
        }
   }
    digitalWrite(colPins[column],HIGH); //membuat kolom sekarang menjadi tidak aktif
  }
  
  return key; //mengembalikan tombol yang ditekan, 0 jika tidak ada yang ditekan
}

Kali ini saya beruntung karena kode program yang saya buat langsung berjalan dengan baik dan benar, dapat dilihat pada video dibawah ini.

Ketika saya memperhatikan lagi kode program dengan seksama, saya melihat ada baris kode program yang agak aneh, yaitu kode program

char key = 0;

dan

if( key != 0) { //jika key tidak 0,
                //maka ada tombol yang ditekan

Pada mulanya saya berpikiran bahwa dengan kode program ini maka jika tombol 0 ditekan tidak aka terjadi apa-apa. Namun ternyata saya salah, karena char key = 0; mengassign key dengan integer 0, sedangkan bila tombol ditekan maka akan ditampilkan '0' sebagai char. Demikian percobaan saya kali ini dengan menggunakan keypad 4x4, setelah postingan ini, saya akan mencoba membuat sesuatu yang lebih "wah" dengan menggunakan keypad 4x4 ini. Jadi, selamat mencoba dan tunggu postingan berikutnya ya!