Arduino UNO Q - Tastatur und LCD
Möchten Sie auf einer Tastatur eingeben und die Zeichen auf einem LCD-Display mit Ihrem Arduino UNO Q angezeigt sehen? In diesem Tutorial erfahren Sie genau das — plus wie Sie die Anzeige remote über Telegram überwachen und löschen können.
In diesem Tutorial erfahren Sie:
- Wie Sie eine 3x4-Tastatur und ein LCD I2C-Display am Arduino UNO Q verdrahten
- Wie Sie den MCU programmieren (C/C++ Arduino-Code), um eingegebene Tasten auf dem LCD anzuzeigen
- Wie Sie sowohl die Linux-Seite (Python) als auch die MCU-Seite (C/C++) programmieren, um Tastatureingaben über Bridge zu überwachen
- Wie Sie Telegram-Benachrichtigungen erhalten, wenn ein Tastatureintrag am Arduino UNO Q bestätigt wird
- Wie Sie OpenClaw am Arduino UNO Q mit der Tastatur und dem LCD verwenden
Erforderliche Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
Offenlegung: Einige der in diesem Abschnitt bereitgestellten Links sind Amazon-Affiliate-Links. Wir können eine Provision für Käufe erhalten, die über diese Links getätigt werden, ohne zusätzliche Kosten für Sie. Wir schätzen Ihre Unterstützung.
Kaufhinweis: Eine weitere Möglichkeit ist, das LCD I2C-Display zu erstellen, indem Sie LCD 1602 Display und PCF8574 I2C Adapter Module kombinieren.
Über die Tastatur und das LCD
Wenn Sie neu bei der 3x4-Tastatur oder dem I2C LCD-Display sind, lesen Sie zunächst diese Tutorials:
Schaltschema
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
3x4-Tastaturverbindungen:
| Tastaturpin | Arduino UNO Q MCU |
|---|---|
| R1 (Reihe 1) | D9 |
| R2 (Reihe 2) | D8 |
| R3 (Reihe 3) | D7 |
| R4 (Reihe 4) | D6 |
| C1 (Spalte 1) | D5 |
| C2 (Spalte 2) | D4 |
| C3 (Spalte 3) | D3 |
LCD I2C-Verbindungen:
| LCD I2C Pin | Arduino UNO Q MCU |
|---|---|
| VCC | 5V |
| GND | GND |
| SDA | A4 |
| SCL | A5 |
Arduino UNO Q Code
Der Arduino UNO Q hat zwei Prozessoren, die zusammenarbeiten:
- Der STM32 MCU liest die Tastatur und steuert das LCD direkt — die gesamte Anzeigelogik und Eingabeverarbeitung läuft auf dem MCU
- Der 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 inaktiv. Ein späterer Abschnitt zeigt, wie beide Prozessoren über Bridge zusammenarbeiten.
Das Drücken einer Taste zeigt diese auf dem LCD an. Das Drücken von * löscht den Bildschirm.
/*
* 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-lcd
*/
#include <DIYables_Keypad.h>
#include <DIYables_LCD_I2C.h>
const int ROW_NUM = 4;
const int COLUMN_NUM = 3;
char keys[ROW_NUM][COLUMN_NUM] = {
{ '1', '2', '3' },
{ '4', '5', '6' },
{ '7', '8', '9' },
{ '*', '0', '#' }
};
byte pin_rows[ROW_NUM] = { 9, 8, 7, 6 };
byte pin_column[COLUMN_NUM] = { 5, 4, 3 };
DIYables_Keypad keypad = DIYables_Keypad(makeKeymap(keys), pin_rows, pin_column, ROW_NUM, COLUMN_NUM);
DIYables_LCD_I2C lcd(0x27, 16, 2);
int cursorColumn = 0;
void setup() {
Serial.begin(115200);
delay(1500);
lcd.init();
lcd.backlight();
lcd.print("Keypad LCD Ready");
Serial.println("Arduino UNO Q Keypad + LCD ready");
}
void loop() {
char key = keypad.getKey();
if (key) {
Serial.print("Key pressed: ");
Serial.println(key);
if (key == '*') {
// Clear LCD
lcd.clear();
cursorColumn = 0;
} else {
lcd.setCursor(cursorColumn, 0);
lcd.print(key);
cursorColumn++;
if (cursorColumn == 16) {
lcd.clear();
cursorColumn = 0;
}
}
}
}
Schnelle Schritte
Erstes Mal mit Arduino UNO Q? Folgen Sie dem Tutorial Erste Schritte mit Arduino UNO Q, um Ihre Entwicklungsumgebung vor dem Fortfahren vorzubereiten.
- Verbinden: Verdrahten Sie die 3x4-Tastatur und das LCD I2C mit dem Arduino UNO Q MCU wie im obigen Schaltschema gezeigt.
- Arduino App Lab öffnen: Starten Sie Arduino App Lab und warten Sie, bis es Ihren Arduino UNO Q erkennt.
- Neue App erstellen: Klicken Sie auf die Schaltfläche Create New App (Neue App erstellen).
- Geben Sie der App einen Namen, z.B.: KeypadLcd
- Klicken Sie auf Create (Erstellen), um zu bestätigen.
- Sketch einfügen: Kopieren Sie den obigen MCU-Code und fügen Sie ihn in sketch/sketch.ino ein. Behalten Sie die anderen Dateien als Standardwerte bei.
- Install the library: Click the Add sketch library button (the open book icon with a + sign) in the left sidebar.
- Search for DIYables_Keypad created by DIYables.io and click the Install button.
Bricks
No bricks added...
Sketch Libraries
No sketch libra...
Files
python
sketch
.gitignore
README.md
app.yaml
sketch.ino
- Search for DIYables LCD I2C created by DIYables.io 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 Run-Schaltfläche in Arduino App Lab.
- Drücken Sie Tasten auf der Tastatur — jedes Zeichen erscheint auf dem LCD. Drücken Sie * zum Löschen.
※ Notiz:
Wenn das LCD nichts anzeigt, überprüfen Sie Fehlerbehebung für LCD I2C für Hilfe.
Bridge: Linux + MCU
Dieser Abschnitt zeigt, wie Sie beide Prozessoren des Arduino UNO Q programmieren, sodass die Linux-Seite Tastatureingaben überwachen und das LCD remote löschen kann:
- Die 3x4-Tastatur und das LCD sind mit dem MCU (STM32) verbunden — der MCU verwaltet die gesamte Tastaturerkennung und Anzeigedarstellung
- Der MPU kann nicht direkt auf die Tastatur oder das LCD zugreifen — es muss Bridge-Funktionen aufrufen, um Eingaben zu lesen und die Anzeige zu steuern
- Der MPU hat Wi-Fi — auf vollständigem Debian Linux läuft es, um auf bestätigte Einträge zu reagieren und Benachrichtigungen über das Internet zu senden
- Arduino_RouterBridge ermöglicht RPC-Kommunikation zwischen den zwei Prozessoren
- ⚠️ /dev/ttyHS1 (Linux) und Serial1 (MCU) sind RESERVIERT vom Router — öffnen Sie sie niemals in Benutzercode
Kurz gesagt: MCU liest Tastatureingaben und zeigt sie auf LCD an → MPU überwacht Eingaben und bestätigte Einträge über Bridge → MPU kann reagieren und über das Internet überall hin benachrichtigen.
Hinweis: Im Bridge-Sketch wird keypad.getKey() innerhalb der Arduino loop() aufgerufen, um kontinuierlich Tastendrücke zu erkennen — das ist erforderlich und beeinträchtigt nicht die Bridge-Kommunikation.
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-lcd
*/
#include <DIYables_Keypad.h>
#include <DIYables_LCD_I2C.h>#include "Arduino_RouterBridge.h"
const int ROW_NUM = 4;
const int COLUMN_NUM = 3;
char keys[ROW_NUM][COLUMN_NUM] = {
{ '1', '2', '3' },
{ '4', '5', '6' },
{ '7', '8', '9' },
{ '*', '0', '#' }
};
byte pin_rows[ROW_NUM] = { 9, 8, 7, 6 };
byte pin_column[COLUMN_NUM] = { 5, 4, 3 };
DIYables_Keypad keypad = DIYables_Keypad(makeKeymap(keys), pin_rows, pin_column, ROW_NUM, COLUMN_NUM);
DIYables_LCD_I2C lcd(0x27, 16, 2);
String typed_buffer = "";
int cursorColumn = 0;
bool entry_confirmed = false;
String get_typed(String arg) {
return typed_buffer;
}
String clear_lcd(String arg) {
lcd.clear();
typed_buffer = "";
cursorColumn = 0;
entry_confirmed = false;
Monitor.println("LCD cleared");
return "OK";
}
String get_status(String arg) {
if (typed_buffer.length() == 0)
return "LCD: empty";
if (entry_confirmed)
return "Confirmed: " + typed_buffer;
return "Typing: " + typed_buffer;
}
void setup() {
Bridge.begin();
Monitor.begin();
lcd.init();
lcd.backlight();
lcd.print("Ready");
Bridge.provide("get_typed", get_typed);
Bridge.provide_safe("clear_lcd", clear_lcd);
Bridge.provide("get_status", get_status);
Monitor.println("Arduino UNO Q Keypad + LCD Bridge ready");
}
void loop() {
char key = keypad.getKey();
if (key) {
Monitor.println("Key pressed: " + String(key));
if (key == '*') {
lcd.clear();
typed_buffer = "";
cursorColumn = 0;
entry_confirmed = false;
} else if (key == '#') {
entry_confirmed = true;
Monitor.println("Entry confirmed: " + typed_buffer);
} else {
lcd.setCursor(cursorColumn, 0);
lcd.print(key);
typed_buffer += key;
cursorColumn++;
if (cursorColumn == 16) {
lcd.clear();
cursorColumn = 0;
}
}
}
}
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-lcd
*/
from arduino.app_utils import *
import time
def loop():
result = Bridge.call("get_status")
print(result)
if result.startswith("Confirmed:"):
print(f"Entry confirmed — clearing in 3 seconds...")
time.sleep(3)
result = Bridge.call("clear_lcd")
print(result)
time.sleep(0.5)
App.run(user_loop=loop)
Schnelle Schritte
- Verbinden: Verdrahten Sie die 3x4-Tastatur und das LCD I2C mit dem Arduino UNO Q wie im Schaltschema gezeigt.
- Arduino App Lab öffnen: Starten Sie Arduino App Lab und warten Sie, bis das Board erkannt wird.
- Neue App erstellen: Klicken Sie auf Create New App (Neue App erstellen), nennen Sie sie KeypadLcdBridge, und klicken Sie dann auf Create (Erstellen).
- MCU-Sketch einfügen: Kopieren Sie den obigen MCU Bridge-Code und fügen Sie ihn in sketch/sketch.ino ein.
- Python-Code einfügen: Kopieren Sie den obigen Python Bridge-Code und fügen Sie ihn in die Python-Datei der App ein.
- Upload: Klicken Sie auf die Run-Schaltfläche in Arduino App Lab.
- Geben Sie auf der Tastatur ein und drücken Sie # zum Bestätigen — beobachten Sie die Python-Konsole reagiert.
App Lab Konsolenausgabe
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
[2026-04-29 09:00:01] Arduino UNO Q Keypad + LCD Bridge ready
[2026-04-29 09:00:05] Key pressed: 1
[2026-04-29 09:00:06] Key pressed: 2
[2026-04-29 09:00:07] Key pressed: 3
[2026-04-29 09:00:08] Key pressed: #
[2026-04-29 09:00:08] Entry confirmed: 123
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
[2026-04-29 09:00:03] LCD: empty
[2026-04-29 09:00:05] Typing: 1
[2026-04-29 09:00:06] Typing: 12
[2026-04-29 09:00:07] Typing: 123
[2026-04-29 09:00:08] Confirmed: 123
[2026-04-29 09:00:08] Entry confirmed — clearing in 3 seconds...
[2026-04-29 09:00:11] OK
Telegram
Erhalten Sie Telegram-Benachrichtigungen, wenn ein Tastatureintrag bestätigt wird (# gedrückt) und das LCD remote von Ihrem Telefon aus.
MCU-Sketch: Behalten Sie denselben MCU-Sketch 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-lcd
*/
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
last_confirmed = ""
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, last_confirmed
# Auto-notify Telegram when # is pressed (entry confirmed)
status = Bridge.call("get_status")
if status.startswith("Confirmed:") and status != last_confirmed:
last_confirmed = status
msg = f"Keypad entry confirmed: {status[len('Confirmed: '):]}"
print(msg)
send_message(CHAT_ID, msg)
# 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 + LCD Bot\n"
"/typed - Get what's currently typed on the keypad\n"
"/clear - Clear the LCD display\n"
"/status - Get display status")
elif text == "/typed":
result = Bridge.call("get_typed")
if result:
send_message(chat_id, f"Typed: {result}")
else:
send_message(chat_id, "Nothing typed yet")
elif text == "/clear":
result = Bridge.call("clear_lcd")
last_confirmed = ""
send_message(chat_id, result)
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(0.3)
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 denselben MCU-Sketch).
- Klicken Sie auf die Run-Schaltfläche. Geben Sie auf der Tastatur ein und drücken Sie # — Ihr Telegram-Chat erhält eine Benachrichtigung.
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 09:15:10] Keypad entry confirmed: 1234
[2026-04-29 09:15:25] Received: /typed
[2026-04-29 09:15:40] Received: /clear
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 erstellen, die die Tastatur und das LCD mit Arduino UNO Q kombinieren:
- Remote PIN-Code-Anzeige: Benutzer gibt einen PIN auf der Tastatur ein und dieser wird auf dem LCD angezeigt — der MPU erhält eine Telegram-Benachrichtigung mit dem eingegebenen PIN, wenn # gedrückt wird
- Smart Entry Logger: Alle bestätigten Tastatureinträge werden mit Zeitstempel auf dem Linux-MPU protokolliert und an Telegram zur Remote-Überwachung weitergeleitet
- Display Message Board: Die Python-Seite sendet einen Textstring über Bridge und der MCU zeigt ihn auf dem LCD an, während die Tastatur verwendet werden kann, um durch Meldungen zu navigieren
- Access Code Validator: Python validiert den bestätigten Tastatureintrag gegen eine Liste autorisierter Codes und sendet „Zugriff gewährt" oder „verweigert" über Telegram
- Multi-Step Input UI: Verwenden Sie das LCD, um den Benutzer durch eine mehrstufige Eingabesequenz zu führen (z.B. zuerst einen Code eingeben, dann einen Wert eingeben) — Python verfolgt den Schrittstatuts
Forder dich selbst heraus
Bereit, mit der Tastatur und dem LCD auf Arduino UNO Q weiter zu gehen? Versuchen Sie diese Herausforderungen:
- Einfach: Ändern Sie den MCU-Sketch, um auf der zweiten LCD-Zeile „RICHTIG" oder „FALSCH" anzuzeigen, wenn # gedrückt wird, je nachdem, ob die eingegebene Eingabe mit einem festgelegten Passwort übereinstimmt.
- Mittel: Fügen Sie eine display_message(String) Bridge-Funktion hinzu, die das LCD löscht und eine benutzerdefinierte Nachricht anzeigt, die von Python gesendet wird — damit die Linux-MPU remote alles auf den Bildschirm schreiben kann.
- Fortgeschrittene: Erstellen Sie einen vollständig Telegram-gesteuerten Zugangsbereich: Benutzer geben einen PIN auf der Tastatur ein, der MPU validiert ihn über Bridge, sendet ein Telegram-Ergebnis, und wenn korrekt, aktiviert ein Relais. Protokollieren Sie alle Versuche mit Zeitstempel auf der Linux-Seite.