Использование CD74HC4067 16-канальный аналоговый мультиплексор Демультиплексор работает не так, как ожидалось

arduino-nano multiplexer keypad

Я работаю над проектом, который нуждается в нескольких цифровых сигналах, и я рассматриваю CD74HC4067 (на разрывной плате) для работы в качестве мультиплексора. Более конкретно, я пытаюсь построить клавиатуру с несколькими выключателями ttp123. Каждый сигнал ttp123 подключается к одному из контактов 0-15 CD74HC4067. Контакты S0-S3 подключаются к цифровым контактам D6 - D9 на Pro mini. Сигнал находится на A0, а EN-на A1. A1 и EN имеют резистор 4K7 для заземления. Я включаю установку с помощью отдельного 5 В, а arduino подключается к USB-порту ПК.

Я ожидаю, что при нажатии ttp123 будет вызван ВЫСОКИЙ уровень и это событие будет передано на контакт SIG. Вот мой код:

//Использование 16-канального аналогового мультиплексора CD74HC4067
//Управляющие контакты Mux

int s0 = 6;
int s1 = 7;
int s2 = 8;
int s3 = 9;


//Mux in "SIG" pin
int SIG_pin = A0;
int EN_pin  = A1;

void setup(){
  pinMode(s0, OUTPUT); 
  pinMode(s1, OUTPUT); 
  pinMode(s2, OUTPUT); 
  pinMode(s3, OUTPUT); 
  pinMode(EN_pin, OUTPUT);

  digitalWrite(s0, LOW);
  digitalWrite(s1, LOW);
  digitalWrite(s2, LOW);
  digitalWrite(s3, LOW);
  digitalWrite(EN_pin, LOW);

  Serial.begin(9600);
  Serial.println("keypad interfacing_CD74HC4067 starting...");
}


void loop(){
  String a;
  //digitalWrite(EN_pin, HIGH);
  Serial.println(" press any key to continue ...");
  //digitalWrite(EN_pin, LOW);
  while (!Serial.available());
  while(Serial.available()) {
    
  //Loop through and read all 16 values
  for(int i = 0; i < 16; i ++){
    //Serial.print("Value at channel ");
    //Serial.print(i);
    //Serial.print("is : ");
    //Serial.println(readMux(i));
    
      float volts = readMux(i);
          
      Serial.print("Value at channel ");
      Serial.print(i);
      Serial.print(" is : ");
      Serial.print(volts);
      Serial.println();
    
    //delay(1000);
  }
  a= Serial.readString();// read the incoming data as string
}
}
float readMux(int channel){
  int controlPin[] = {s0, s1, s2, s3};

  int muxChannel[16][4]={
    {0,0,0,0}, //channel 0
    {1,0,0,0}, //channel 1
    {0,1,0,0}, //channel 2
    {1,1,0,0}, //channel 3
    {0,0,1,0}, //channel 4
    {1,0,1,0}, //channel 5
    {0,1,1,0}, //channel 6
    {1,1,1,0}, //channel 7
    {0,0,0,1}, //channel 8
    {1,0,0,1}, //channel 9
    {0,1,0,1}, //channel 10
    {1,1,0,1}, //channel 11
    {0,0,1,1}, //channel 12
    {1,0,1,1}, //channel 13
    {0,1,1,1}, //channel 14
    {1,1,1,1}  //channel 15
  };

  //loop through the 4 sig
  
  for(int j = 0; j < 4; j ++){
    digitalWrite(controlPin[j], muxChannel[channel][j]);
  }
  //read the value at the SIG pin
  int val = analogRead(SIG_pin);

  //return the value
  float voltage = (val * 5) / 1024.0;
  return voltage;
}

Просто для простоты я подключил только один ttp123 в системе, сигнал ttp123 к каналу 12 на 74HC4067. При касании ttp123 я ожидал бы получить высокий уровень SIG, когда я пишу {0,0,1,1} в S0-S3. Все остальные каналы должны быть НИЗКИМИ. Однако вот что я получаю:

Во время моей первой пробежки после загрузки:

press any key to continue ...
Value at channel 0 is : 2.53
Value at channel 1 is : 2.58
Value at channel 2 is : 2.53
Value at channel 3 is : 2.60
Value at channel 4 is : 2.51
Value at channel 5 is : 2.55
Value at channel 6 is : 2.50
Value at channel 7 is : 2.52
Value at channel 8 is : 2.42
Value at channel 9 is : 2.47
Value at channel 10 is : 2.43
Value at channel 11 is : 2.50
Value at channel 12 is : 2.40
Value at channel 13 is : 2.43
Value at channel 14 is : 2.38
Value at channel 15 is : 2.44

а затем после каждого запуска выборки все каналы, похоже, получают более низкие значения...

press any key to continue ...
Value at channel 0 is : 1.70
Value at channel 1 is : 1.76
Value at channel 2 is : 1.71
Value at channel 3 is : 1.78
Value at channel 4 is : 1.70
Value at channel 5 is : 1.76
Value at channel 6 is : 1.72
Value at channel 7 is : 1.77
Value at channel 8 is : 1.67
Value at channel 9 is : 1.72
Value at channel 10 is : 1.69
Value at channel 11 is : 1.76
Value at channel 12 is : 1.69
Value at channel 13 is : 1.73
Value at channel 14 is : 1.67
Value at channel 15 is : 1.74

и я не получаю кайфа на 12-м канале, как следовало бы.

Есть ли необходимость в подтягивающих или подтягивающих резисторах в этой установке? Должен ли я подключить резистор к каждому S0-S3 с землей? Почему это не работает?

Правка:

Когда система отдыхает, я измеряю 4,93 В при ttp Vs к GND и 0 В TTP_SIGNAL к GND. Когда ttp касаются TTP_SIGNAL к GND, я измеряю 3,94-3,88 В. Но самое странное, что когда я прикасаюсь к ttp, я измеряю 2.xx вольт на всех каналах mux. Я думаю, что где-то должно быть какое-то короткое замыкание, но его не видно. Проблема в том, что я не могу протестировать еще один CD74HC4067, так как сейчас у меня есть только один. Если нет другого предложения, я буду искать пару из них (CD74HC4067) как можно скорее.

Edit2:

Я раздобыл новый CD74HC4067 и подключил только одну емкостную сенсорную панель. Когда ничего не трогается/не нажимается, я получаю следующее:

press any key to continue ...
Value at channel 0 is : 1.01
Value at channel 1 is : 0.90
Value at channel 2 is : 0.81
Value at channel 3 is : 0.62
Value at channel 4 is : 0.44
Value at channel 5 is : 0.42
Value at channel 6 is : 0.43
Value at channel 7 is : 0.43
Value at channel 8 is : 0.31
Value at channel 9 is : 0.28
Value at channel 10 is : 0.24
Value at channel 11 is : 0.18
Value at channel 12 is : 0.15
Value at channel 13 is : 0.23
Value at channel 14 is : 0.22
Value at channel 15 is : 0.13

Когда я касаюсь панели (подключенной к c0), я получаю:

press any key to continue ...
Value at channel 0 is : 4.15
Value at channel 1 is : 3.74
Value at channel 2 is : 3.75
Value at channel 3 is : 3.54
Value at channel 4 is : 3.76
Value at channel 5 is : 3.33
Value at channel 6 is : 2.88
Value at channel 7 is : 2.64
Value at channel 8 is : 3.77
Value at channel 9 is : 3.52
Value at channel 10 is : 3.07
Value at channel 11 is : 2.76
Value at channel 12 is : 2.04
Value at channel 13 is : 1.83
Value at channel 14 is : 1.67
Value at channel 15 is : 1.51

Я измеряю вольты между сигналом и землей на емкостной сенсорной панели, при прикосновении я получаю 3,9 В

// сопряжение мультиплексора с tp223

//Управляющие выводы Mux

const int s0 = 6;
const int s1 = 7;
const int s2 = 8;
const int s3 = 9;

//Mux in "SIG" pin
int SIG_pin = A0;
int EN_pin  = 10;

void setup(){
  pinMode(s0, OUTPUT); 
  pinMode(s1, OUTPUT); 
  pinMode(s2, OUTPUT); 
  pinMode(s3, OUTPUT); 
  pinMode(SIG_pin, INPUT);
  pinMode(EN_pin, OUTPUT);
  
  digitalWrite(s0, LOW);
  digitalWrite(s1, LOW);
  digitalWrite(s2, LOW);
  digitalWrite(s3, LOW);
  digitalWrite(EN_pin, LOW);

  Serial.begin(115200);
  Serial.println("keypad interfacing_CD74HC4067 starting...");
}

void loop(){
    
  //Перебрать и прочитать все 16 значений
  for(int i = 0; i < 16; i ++){
      int val = readMux(i);
      
      if (val > 0) {
        Serial.print(i);
        Serial.print(" pressed ");
        Serial.print(val);
        Serial.println();
      }
  }
  
}
float readMux(int channel){
  int controlPin[] = {s0, s1, s2, s3};

  int muxChannel[16][4]={
    {0,0,0,0}, //channel 0
    {1,0,0,0}, //channel 1
    {0,1,0,0}, //channel 2
    {1,1,0,0}, //channel 3
    {0,0,1,0}, //channel 4
    {1,0,1,0}, //channel 5
    {0,1,1,0}, //channel 6
    {1,1,1,0}, //channel 7
    {0,0,0,1}, //channel 8
    {1,0,0,1}, //channel 9
    {0,1,0,1}, //channel 10
    {1,1,0,1}, //channel 11
    {0,0,1,1}, //channel 12
    {1,0,1,1}, //channel 13
    {0,1,1,1}, //channel 14
    {1,1,1,1}  //channel 15
  };

  //цикл через 4 sig
  for(int j = 0; j < 4; j ++){
    digitalWrite(controlPin[j], muxChannel[channel][j]);
  }
  //считайте значение на SIG pin
  int val = digitalRead(SIG_pin);
  //возвращает значение
  return val;
}