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教程:读取矩阵
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教程:读取矩阵Sensitronics的MatrixArray产品由许多排列在网格中的力敏电阻元件组成。

 

提供n输入多点触控+力感应功能,矩阵阵列是乐器、PC输入设备和其他创新设计的基础。

 

为了帮助您入门,这里有一个基本的示例,演示如何使用Arduino和一些常用部件连接和读取我们的16x10矩阵阵列。

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目录

1: 简介/需要的零件2:硬件连接3:Arduino代码4:初始结果5:如何优化性能6:优化的Arduino代码7:优化结果8:添加图形可视化(处理)

第5部分:优化性能

在第4部分中,我们观察到矩阵阵列上的力输入被检测到在正确的位置。读数与力成正比,相当接近于整个ADC范围。模拟性能看起来令人满意,所以让我们关注速度。

 

我们之前观察到,一个完整的扫描周期大约需要57毫秒才能完成(17赫兹更新率),这对于大多数项目来说太慢了,特别是在测量用户触摸输入时。

 

在最初的Arduino代码示例中,您可能已经发现了一些(明显的)效率低下的地方。再次参考右边的scope视图,让我们看看一些关键的方面,在这些方面我们可能可以进行一些主要的速度改进。

 

 

一。串行通信

 

看看TX管脚,我们可以看到这个系统的主要瓶颈。即使硬件扫描得更快,我们仍然需要等待串行传输完成,然后才能继续下一次扫描。

 

在最初的Arduino代码示例中,我们每次读取发送3个字节,加上行尾,以在终端窗口中保持一致/可读的文本间距。

 

如果我们把每一次读取减少到单字节,去掉断线,我们可以立即使串行通信速度提高3倍以上。当然这会把终端窗口弄得一团糟,所以我们将在第8部分中创建自己的接收应用程序。

 


我们还注意到长字符串的零,因此我们将应用简单的压缩,将连续的零值作为单个零+计数发送。例如,给定一行100个零的字符串,我们将发送“0”,然后发送“100”-2字节,而不是100。

2。模数转换器转换率

 

使用默认的ADC配置,每个ADC转换大约需要100usec。我们每扫描一周读取160个读数,总共16毫秒。我们将通过将ADC预分频器减小到仍能提供良好读数的最小值来降低该值。

 

三。IO速度/数字写入()

 

使用外部IO(移位寄存器和MUX)意味着要翻转很多位来扫描矩阵阵列-我们在每个扫描周期中对digitalWrite()进行近400次调用。

 

我们将用直接端口操作取代digitalWrite。直接端口操作已经在其他站点上进行了广泛的讨论,因此我们将跳过这里的完整解释,但是我们应该能够在每个扫描周期中缩短一到两毫秒。

 
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