arduino按键开关原理_arduino pro mini引脚

37款传感器与模块的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手试试多做实验，不管成功与否，都会记录下来——小小的进步或是搞不掂的问题，希望能够抛砖引玉。

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验六十二：1X4薄膜按键模块 1排4键薄膜开关 1/2/3/4键按键单片机外接控制键盘扩展键盘

知识点：薄膜开关的种类、结构、原理和技术参数
一、薄膜开关（英文membrane switch）
又称轻触式键盘，采用平面多层组合而成的整体密封结构，是将按键开关、面板、标记、符号显示及衬板密封在一起的集光、机、电一体化的一种新型电子元器件，是电子产品外观结构根本性的变革，它可取代常规分立元件的按键，更可靠地执行操作系统的任务。薄膜开关具有良好的防水、防尘、防油、防有害气体侵蚀、性能稳定可靠、重量轻、体积小、寿命长、装联方便，面板可洗涤而字符不受损伤，色彩丰富，美观大方等优点。使用薄膜开关令您的产品更具时代特色。薄膜开关主要类型薄膜开关面板是一种由刚性或柔性印制电路板为基体，安装上有手感或无手感按键，再覆以印刷有彩色装饰性图案的塑料（聚碳酸酯PC、聚酯PET等）薄膜面板构成的、集开关功能和装饰性功能为一体的电子部件，是一种新型的人机对话界面。其开关电路与整机的连接方式可采用焊接或插接的方式来完成。

二、薄膜开关的种类
1、柔性薄膜开关（英文Flexible Membrane Switch）
柔性薄膜开关是薄膜开关的典型形式。这类薄膜开关之所以称为柔性，是因为该薄膜开关的面膜层、隔离层、电路层全部由各种不同性质的柔性薄膜所组成。柔性薄膜开关的电路层，均采用电器性能良好的聚酯薄膜（PET）作为开关电路图形的载体，此层也分装手感弹片、上下电路。由于聚酯薄膜所具有性质的影响，使得该薄膜开关具有良好的绝缘性、耐热性、抗折性和较高的回弹性。开关电路的图形，包括开关的联机及其引出线均采用低电阻，低温条件下固化的导电性涂料印刷而成。因此，整个薄膜开关的组成，具有一定的柔软性，不仅适合于平面体上使用，还能与曲面体配合。柔性薄膜开关引出线与开关体的本身是一体的，在制作群体开关的联机时，将其汇集于薄膜的某一处，并按设计指定的位置和标准的线距向外延伸，作为柔软的、可任意弯曲的、密封的引出导线与整机的后置电路相连。

2、硬性薄膜开关（英文Rigid Membrane Switch）
硬性薄膜开关是指开关的图形和线路是制作在普遍的印刷线路覆铜板上。硬性薄膜开关的特点是取材方便，工艺稳定，阻值低，并可在其背面直接焊接电路中的某些组件。在面积不大的情况下，可省去硬质衬板层。硬性薄膜开关一般都采用金属导片作为导通迷宫触点，故较好的手感。所不利的方面，是在整机中装联不及软性薄膜开关方便，往往需要焊接并通过扁平电缆将引线引出。硬性薄膜开关的信息反馈除蜂鸣信号、LED指示外，普遍可采用金属手感弹片。

3、平面薄膜开关（Flat Membrane Switch）
薄膜开关上的按键，以色彩不同表示键体的位置、形体和大小，在薄膜开关的初始阶段较为普遍。立体薄膜开关：通常，薄膜开关上的按键只是用色彩来表达键体的位置、形状和大小。这样，只能凭操作者的视觉来识别操作的准确性，由于没有适当的反馈信息表明手指是否按在了开关的有效范围使开关动作，因而影响了对整机监控的自信和操作的速度。一种使开关键体微微凸起，略高于面板，构成立体形状的薄膜开关，称为立体键开关。立体键不仅能准确地给定键体的范围，提高辨认速度，使操作者的触觉比较敏感，同时还增进了产品外观的装饰效果. 立体键的制作。

4、凸起薄膜开关（Raised membrane switch）
通常，薄膜开关上的按键只是用色彩来表达键体的位置、形状和大小。这样，只能凭操作者的视觉来识别操作的准确性，由于没有适当的反馈信息，因而影响了对机子监控的自信和操作的速度。所以在面板的设计阶段就要作好安排，备有工艺孔，以便在模具压制时有精确的定位，其立体凸起的高度一般不宜超过基材厚度的两倍。为美观产品的外观，凸起薄膜开关的凸起可有多种变化制作。

三、薄膜开关的基本结构
一般来说，常见的薄膜开关主要由6层材料组成，按照从表到里的顺序分别是面板、面胶、上电路和下电路、隔离夹胶层、以及底胶。

下面分别介绍各层结构：
1、面板层
面板层一般在低于0.25MM的PET、PC等无色透光片材丝印上精美图案和文字制作而成，因面板层最主要的作用在于起标识和按键作用，所以选用材料必须具有高透明度、高油墨附着力、高弹性、高韧性等特点。

2、面胶层
面胶最主要的作用是将面板层与电路层紧密相连，以达到密封和连接的效果，此层一般要求厚度在0.05—0.15MM之间，具有高强的粘性和防老化性；在生产中，一般选用专用的薄膜开关双面胶，有些薄膜开关要求能防水防高温，因此面胶也必须根据需要而使用不同性质的材料。

3、控制电路上层和下层
此层均采用性能良好的聚酯薄膜(PET)作为开关电路图形的载体并在其上用特殊的工艺丝印上导电银浆和导电碳浆，使其具有导电性能，其厚度一般在0.05–0.175MM以内，最常见的是用0.125MM PET。

4、夹胶层
它是处于上电路与下电路层之间并起密封和连接的作用，一般采用PET双面胶，其厚度有0.05–0.2MM不等；在选择此层材质的时候应充分考虑产品的整体厚度，绝缘性，电路按键包手感和密封性。

5、背面胶层
背胶的采用与薄膜开关与何种材质相粘贴紧密相关，比较常采用的有普通双面胶、3M胶、防水胶等。

四、薄膜开关的工作原理
当面板未被按下时，薄膜开关处于常规状态，其上、下触点呈断开状态，隔离层对上下线路起隔离作用；当面板被按下时，上电路的触点向下变形，与下线路重合并使线路导通，导通后的线路给外部连接仪器（基材）以信号，从而实现其相应的功能；当手指松开后，上电路触点反弹回来，电路断开，回路触发一个信号。

五、薄膜开关的技术参数
1、电性能
（1）工作电压：≤50V（DC）
（2）工作电流：≤100mA
（3）接触电阻：0.5~10Ω
（4）绝缘电阻：≥100MΩ（100V/DC）
（5）基材耐压：2kV（DC）
（6）回弹时间：≤6ms
（7）回路电阻：50Ω、150Ω、350Ω三档，或以用户需要确定。
（8）绝缘油墨耐压：100V/DC

2、机械性能
（1）可靠性使用寿命：>100万次
（2）闭合位移：0.1~0.4mm（无触觉型） 0.4~1.0mm（触感型）
（3）健标作力：15~750g力
（4）导电银浆迁移：在55℃，温度90%，56小时后，二线间为10MΩ/50VDC
（5）银浆线上无氧化，无杂质
（6）银浆线宽≥0.3mm，最小间隔0.3mm，线路毛边<1/3，线路缺口<1/4线宽
（7）引脚间距标准 2.54 2.50 1.27 1.25 1.0 0.5mm
（8）引出线抗曲度，用d=10mm钢棍压滚80次线路不断。

3、环境性能
（1）工作温度：－20℃～+70℃
（2）存贮温度：－40℃～+85℃ 温度95%±5%
（3）大气压：86～106KPa

4、印刷指标
（1）印刷尺寸偏差±0.10mm，外型边线不清编差±0.1mm
（2）套色偏差±0.11mm/100mm，绝缘油墨全部覆盖银浆线路
（3）无油墨散，字迹无残缺
（4）色差不大于二级
（5）不得有折痕、脱漆
（6）透明窗透明清洁，色泽均匀，不得有刮伤、针孔、杂质。

5、使用薄膜开关的注意事项
（1）薄膜开关与薄膜开关之间所衬的泡泡膜是为按键减低压力，防止失效，应保留；
（2）薄膜开关正反面覆的透明膜是保护薄膜开关的显示窗，不要轻易撕掉；
（3）取出其中几张薄膜开关后，应依原样束好，但绝对不能束的太紧；
（4）有手感、数量大的薄膜面贴、薄膜开关，都需要装箱竖放，防止按键长时间重压失效；
（5）薄膜开关的出线要保护好，不能出线朝下放置；
（6）有显示窗的薄膜开关，在拿、放时都要防止材料受力折弯，会留有折痕；
（7）薄膜开关存放于常温的室内，应做防尘、防潮处理，周围空气中没有酸性、碱性或其他腐蚀性气体。

薄膜开关传感器模块的电原理图与实验接线
一、1X4薄膜开关传感器模块的电原理图