Arduino UNO Q - Tastenfeld 1x4
Möchten Sie ein einfaches 4-Tasten-Tastenfeld zu Ihrem Arduino UNO Q-Projekt hinzufügen? In diesem Tutorial erfahren Sie, wie Sie Tastaturdrücke mit Entprellung erkennen und sogar Telegram-Benachrichtigungen senden, wenn eine Taste gedrückt wird.
In diesem Tutorial erfahren Sie:
- Was ein 1x4-Tastenfeld ist und wie es funktioniert
- Wie Sie das 1x4-Tastenfeld mit Arduino UNO Q verdrahten
- Wie Sie den MCU (C/C++ Arduino-Code) programmieren, um Tastaturdrücke mit Entprellung zu erkennen
- Wie Sie sowohl die Linux-Seite (Python) als auch die MCU-Seite (C/C++) programmieren, um das Tastenfeld über Bridge zu lesen
- Wie Sie Telegram-Benachrichtigungen senden, wenn eine Taste auf Arduino UNO Q gedrückt wird
- Wie Sie OpenClaw auf Arduino UNO Q mit dem 1x4-Tastenfeld verwenden
Erforderliche Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
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Über das 1x4-Tastenfeld
Ein 1x4-Tastenfeld hat vier Tasten, die in einer Reihe angeordnet sind. Es wird verwendet, um Codes einzugeben, Menüs zu navigieren oder Aktionen in verschiedenen Projekten auszulösen.
Pinbelegung
Das 1x4-Tastenfeld hat 5 Pins. Die Pin-Reihenfolge entspricht nicht der Tastaturreihenfolge auf dem Etikett:
- Pin 1 → Taste 2
- Pin 2 → Taste 1
- Pin 3 → Taste 4
- Pin 4 → Taste 3
- Pin 5 → Common (GND)
Verdrahtungsplan
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
| Tastenfeld Pin | Arduino UNO Q MCU |
|---|---|
| Pin 1 (Taste 2) | D2 |
| Pin 2 (Taste 1) | D3 |
| Pin 3 (Taste 4) | D4 |
| Pin 4 (Taste 3) | D5 |
| Pin 5 (Common) | GND |
Arduino UNO Q Code
Der Arduino UNO Q hat zwei Prozessoren, die zusammenarbeiten:
- Der STM32 MCU liest die Tastenfeld-Pins direkt mit Entprellung über die ezButton-Bibliothek
- Die Qualcomm MPU führt Debian Linux aus und verwaltet Wi-Fi, Python und Cloud-Konnektivität
- In diesem Abschnitt wird nur der MCU programmiert – die Linux-Seite bleibt untätig. Ein späterer Abschnitt zeigt, wie beide Prozessoren über Bridge zusammenarbeiten.
Jede Taste im 1x4-Tastenfeld funktioniert wie ein Knopf, der zwischen einem Pin und GND verbunden ist. Die ezButton-Bibliothek handhabt automatisch das Entprellen für alle vier Tasten.
/*
* Dieser Arduino UNO Q Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino UNO Q Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-q/arduino-uno-q-keypad-1x4
*/
#include <ezButton.h>
#define KEY_NUM 4
#define PIN_KEY_1 3 // Arduino UNO Q MCU pin connected to key 1
#define PIN_KEY_2 2 // Arduino UNO Q MCU pin connected to key 2
#define PIN_KEY_3 5 // Arduino UNO Q MCU pin connected to key 3
#define PIN_KEY_4 4 // Arduino UNO Q MCU pin connected to key 4
ezButton keypad_1x4[KEY_NUM] = {
ezButton(PIN_KEY_1),
ezButton(PIN_KEY_2),
ezButton(PIN_KEY_3),
ezButton(PIN_KEY_4)
};
void setup() {
Serial.begin(115200);
delay(1500);
for (byte i = 0; i < KEY_NUM; i++) {
keypad_1x4[i].setDebounceTime(100);
}
Serial.println("Arduino UNO Q Keypad 1x4 ready");
}
void loop() {
int key = getKeyPressed();
if (key) {
Serial.print("Key pressed: ");
Serial.println(key);
}
}
int getKeyPressed() {
for (byte i = 0; i < KEY_NUM; i++)
keypad_1x4[i].loop(); // MUST call loop() first
for (byte i = 0; i < KEY_NUM; i++) {
if (keypad_1x4[i].isPressed())
return (i + 1);
}
return 0;
}
Schnelle Schritte
Zum ersten Mal mit Arduino UNO Q? Folgen Sie dem Tutorial Erste Schritte mit Arduino UNO Q, um Ihre Entwicklungsumgebung vorzubereiten, bevor Sie fortfahren.
- Verbinden: Verdrahten Sie das 1x4-Tastenfeld mit dem Arduino UNO Q MCU wie im obigen Verdrahtungsplan dargestellt.
- Öffnen Sie Arduino App Lab: Starten Sie Arduino App Lab und warten Sie, bis das Arduino UNO Q erkannt wird – dies kann beim ersten Start mehrere Minuten dauern.
- Erstellen Sie eine neue App: Klicken Sie auf die Schaltfläche Neue App erstellen.
- Geben Sie der App einen Namen, z. B.: Keypad1x4
- Klicken Sie auf Erstellen, um zu bestätigen.
- Suchen Sie die Datei sketch/sketch.ino – hier werden Sie die MCU-Skizze einfügen.
Skizze einfügen: Kopieren Sie den MCU-Code oben und fügen Sie ihn in diese Skizzendatei ein. Behalten Sie andere Dateien als Standard.
- Install the library: Click the Add sketch library button (the open book icon with a + sign) in the left sidebar.
- Search for ezButton created by ArduinoGetStarted.com and click the Install button.
Bricks
No bricks added...
Sketch Libraries
No sketch libra...
Files
python
sketch
.gitignore
README.md
app.yaml
sketch.ino
- Upload: Klicken Sie auf die Schaltfläche Ausführen in Arduino App Lab, um zum STM32 zu kompilieren und hochzuladen.
- Öffnen Sie den seriellen Monitor und drücken Sie jede Taste auf dem Tastenfeld. Sie sehen die Tastennummer gedruckt.
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
[2026-04-29 09:00:01] Arduino UNO Q Keypad 1x4 ready
[2026-04-29 09:00:05] Key pressed: 1
[2026-04-29 09:00:08] Key pressed: 2
[2026-04-29 09:00:11] Key pressed: 3
[2026-04-29 09:00:14] Key pressed: 4
Bridge: Linux + MCU
In diesem Abschnitt wird gezeigt, wie Sie beide Prozessoren des Arduino UNO Q programmieren, damit die Linux-Seite Tastenfeld-Drücke remote lesen kann:
- Das 1x4-Tastenfeld ist mit dem MCU (STM32) verbunden – der MCU fragt jede Taste mit Entprellung in loop() ab
- Die MPU kann Tastenfeld-Pins nicht direkt lesen – sie muss die zuletzt gedrückte Taste vom MCU über Bridge.call() anfordern
- Die MPU hat Wi-Fi – sie führt ein vollständiges Debian Linux aus und kann auf Tastaturdrücke reagieren und Benachrichtigungen über das Internet senden
- Arduino_RouterBridge ermöglicht RPC-Kommunikation zwischen den beiden Prozessoren
- ⚠️ /dev/ttyHS1 (Linux) und Serial1 (MCU) sind RESERVIERT für den Router – öffnen Sie sie niemals in Benutzercode
Kurz gesagt: MCU fragt das Tastenfeld ab → MPU liest die letzte Taste über Bridge → MPU kann auf Tastaturdrücke von überall im Internet reagieren.
Hinweis: In der Bridge-Skizze wird die ezButton-Abfrageschleife in der Arduino-Funktion loop() platziert, um den Knopfzustand auf dem neuesten Stand zu halten – dies ist erforderlich und beeinträchtigt die Bridge-Kommunikation nicht.
MCU Code (Bridge)
/*
* Dieser Arduino UNO Q Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino UNO Q Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-q/arduino-uno-q-keypad-1x4
*/
#include <ezButton.h>#include "Arduino_RouterBridge.h"
#define KEY_NUM 4
#define PIN_KEY_1 3
#define PIN_KEY_2 2
#define PIN_KEY_3 5
#define PIN_KEY_4 4
ezButton keypad_1x4[KEY_NUM] = {
ezButton(PIN_KEY_1),
ezButton(PIN_KEY_2),
ezButton(PIN_KEY_3),
ezButton(PIN_KEY_4)
};
int last_key = 0;
String get_key(String arg) {
int key = last_key;
last_key = 0; // clear after reading
return String(key);
}
String get_status(String arg) {
if (last_key == 0)
return "No key pressed";
return "Last key: " + String(last_key);
}
void setup() {
Bridge.begin();
Monitor.begin();
for (byte i = 0; i < KEY_NUM; i++) {
keypad_1x4[i].setDebounceTime(100);
}
Bridge.provide("get_key", get_key);
Bridge.provide("get_status", get_status);
Monitor.println("Arduino UNO Q Keypad 1x4 Bridge ready");
}
void loop() {
for (byte i = 0; i < KEY_NUM; i++)
keypad_1x4[i].loop();
for (byte i = 0; i < KEY_NUM; i++) {
if (keypad_1x4[i].isPressed()) {
last_key = i + 1;
Monitor.println("Key pressed: " + String(last_key));
}
}
}
Python Code (Bridge)
/*
* Dieser Arduino UNO Q Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino UNO Q Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-q/arduino-uno-q-keypad-1x4
*/
from arduino.app_utils import *
import time
def loop():
result = Bridge.call("get_key")
key = int(result)
if key != 0:
print(f"Key pressed: {key}")
else:
print("No key pressed")
time.sleep(0.2)
App.run(user_loop=loop)
Schnelle Schritte
- Verbinden: Verdrahten Sie das 1x4-Tastenfeld mit Arduino UNO Q wie im Verdrahtungsplan dargestellt.
- Öffnen Sie Arduino App Lab: Starten Sie Arduino App Lab und warten Sie auf die Erkennung des Boards.
- Erstellen Sie eine neue App: Klicken Sie auf Neue App erstellen, benennen Sie sie Keypad1x4Bridge, und klicken Sie dann auf Erstellen.
- Fügen Sie die MCU-Skizze ein: Kopieren Sie den MCU-Bridge-Code oben und fügen Sie ihn in sketch/sketch.ino ein.
- Fügen Sie den Python-Code ein: Kopieren Sie den Python-Bridge-Code oben und fügen Sie ihn in die Python-Datei der App ein.
- Upload: Klicken Sie auf die Schaltfläche Ausführen in Arduino App Lab.
- Drücken Sie die Tasten auf dem Tastenfeld und beobachten Sie die Python-Konsole.
App Lab Konsolenausgabe
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
[2026-04-29 09:00:01] Arduino UNO Q Keypad 1x4 Bridge ready
[2026-04-29 09:00:05] Key pressed: 1
[2026-04-29 09:00:09] Key pressed: 3
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
[2026-04-29 09:00:03] No key pressed
[2026-04-29 09:00:05] Key pressed: 1
[2026-04-29 09:00:07] No key pressed
[2026-04-29 09:00:09] Key pressed: 3
Telegram
Erhalten Sie Telegram-Benachrichtigungen, wenn eine Taste auf dem 1x4-Tastenfeld gedrückt wird – nützlich für Remote-Türklingeln, Zugriffscodes oder Ereignisauslöser.
MCU-Skizze: Behalten Sie die gleiche MCU-Skizze aus dem vorherigen Bridge-Abschnitt.
Python Code (Telegram)
/*
* Dieser Arduino UNO Q Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino UNO Q Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-q/arduino-uno-q-keypad-1x4
*/
from arduino.app_utils import *
import requests
import time
TELEGRAM_BOT_TOKEN = "YOUR_TELEGRAM_BOT_TOKEN"
CHAT_ID = "YOUR_CHAT_ID"
last_update_id = 0
def get_updates():
global last_update_id
url = f"https://api.telegram.org/bot{TELEGRAM_BOT_TOKEN}/getUpdates"
params = {"offset": last_update_id + 1, "timeout": 5}
try:
response = requests.get(url, params=params, timeout=10)
data = response.json()
if data["ok"]:
return data["result"]
except Exception as e:
print(f"Error getting updates: {e}")
return []
def send_message(chat_id, text):
url = f"https://api.telegram.org/bot{TELEGRAM_BOT_TOKEN}/sendMessage"
payload = {"chat_id": chat_id, "text": text}
try:
requests.post(url, data=payload, timeout=10)
except Exception as e:
print(f"Error sending message: {e}")
def loop():
global last_update_id
# Poll keypad and send Telegram alert on key press
result = Bridge.call("get_key")
key = int(result)
if key != 0:
msg = f"Key pressed: {key}"
print(msg)
send_message(CHAT_ID, msg)
# Also handle incoming Telegram commands
updates = get_updates()
for update in updates:
last_update_id = update["update_id"]
if "message" not in update:
continue
message = update["message"]
chat_id = message["chat"]["id"]
text = message.get("text", "").strip()
print(f"Received: {text}")
if text == "/start":
send_message(chat_id,
"Arduino UNO Q Keypad 1x4 Bot\n"
"/key - Read the last key pressed\n"
"/status - Get keypad status")
elif text == "/key":
result = Bridge.call("get_key")
key = int(result)
if key != 0:
send_message(chat_id, f"Key pressed: {key}")
else:
send_message(chat_id, "No key pressed")
elif text == "/status":
result = Bridge.call("get_status")
send_message(chat_id, result)
else:
send_message(chat_id, "Unknown command. Send /start for help.")
time.sleep(0.2)
App.run(user_loop=loop)
Schnelle Schritte
- Ersetzen Sie YOUR_TELEGRAM_BOT_TOKEN durch Ihren tatsächlichen Bot-Token von BotFather.
- Ersetzen Sie YOUR_CHAT_ID durch Ihre Telegram-Chat-ID.
- Fügen Sie diesen Python-Code in die Python-Datei Ihrer App ein (behalten Sie die gleiche MCU-Skizze).
- Klicken Sie auf die Schaltfläche Ausführen. Drücken Sie Tasten auf dem Tastenfeld – Ihr Telegram-Chat erhält automatisch Benachrichtigungen.
App Lab Konsolenausgabe
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
[2026-04-29 09:15:00] Waiting for Telegram messages...
[2026-04-29 09:15:08] Key pressed: 2
[2026-04-29 09:15:20] Received: /key
[2026-04-29 09:15:35] Key pressed: 4
Telegram
12:45
Welcome to Telegram!
ArduinoBot
10:19
Chatting with Arduino...
BotFather
Yesterday
Your bot has been created.
ArduinoBot
bot
OpenClaw
You can adapt the OpenClaw to this tutorial by refering the instruction on Arduino Uno Q - OpenClaw Tutorial
Projektideen
Sie können viele kreative Projekte mit dem 1x4-Tastenfeld und Arduino UNO Q erstellen:
- Remote-Zugriffscode-Eingabe: Der Benutzer drückt eine 4-Tasten-Kombination auf dem Tastenfeld; die MPU empfängt die Sequenz über Bridge und validiert sie, sendet dann eine Telegram-Benachrichtigung bei Erfolg oder Fehler
- Menünavigationssystem: Verwenden Sie die Tasten 1–4, um ein Menü auf dem Serial Monitor oder der LCD-Anzeige zu navigieren – die MPU verfolgt die Auswahl und reagiert
- Event-Buzzer-System: Jede Taste im Tastenfeld löst eine andere Aktion aus (z. B. ein Relais einschalten, einen Summer ertönen lassen oder eine Telegram-Benachrichtigung senden)
- Einfacher Spielecontroller: Verwenden Sie das 1x4-Tastenfeld als direktionale Eingabe (links/rechts/oben/unten) in einem einfachen textbasierten Spiel auf der Linux-MPU
- Telegram-Türklingel: Drücken Sie Taste 1 im Tastenfeld, um eine Telegram-"Türklingel" zu aktivieren – die MPU sendet automatisch eine Benachrichtigung an das Mobiltelefon des Hausbesitzers
Fordern Sie sich selbst heraus
Bereit, mit dem 1x4-Tastenfeld auf Arduino UNO Q noch weiter zu gehen? Versuchen Sie diese Herausforderungen:
- Einfach: Ändern Sie die MCU-Skizze so ab, dass eine LED, die mit D6 verbunden ist, jedes Mal aufleuchtet, wenn eine Taste gedrückt wird.
- Mittel: Implementieren Sie ein 4-stelliges PIN-Code-System im MCU – das Drücken der Tasten 1-2-3-4 in Reihenfolge entsperrt ein Relais, während jede falsche Sequenz die Eingabe zurückgesetzt wird.
- Erweitert: Erstellen Sie ein Telegram-basiertes Remote-Tastenfeld: Verwenden Sie /key, um die zuletzt gedrückte Taste abzurufen, und erstellen Sie dann eine Zustandsmaschine in Python, die Tastensequenzen als Befehle interpretiert (z. B. 1-1-2 = "Lichter an", 2-1-1 = "Lichter aus").