Teclado simples. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Muitos dispositivos eletrônicos incluem uma unidade de controle - um teclado usado para inserir várias informações. Deve ter proteção contra "bounce" dos contatos do botão, bem como repetir automaticamente o código da tecla pressionada quando for mantida por mais de um determinado tempo. O artigo descreve um teclado simples que possui os recursos listados.

O teclado pode ser organizado como uma matriz MxN ou um conjunto de botões com um pino comum. No primeiro caso, permite combinar muitas chaves com um pequeno número de linhas de conexão. No entanto, sua implementação é muito trabalhosa e requer o uso de um codificador, por exemplo, um diodo contendo um grande número de elementos, ou um microprocessador (microcontrolador). Esses dispositivos não são apenas complexos. Eles formam um código que não é fácil de decifrar. Um teclado com saída comum é muito mais fácil de fabricar. É aconselhável usá-lo quando não for necessário um grande número de chaves. O codificador para tal teclado é aplicável a um diodo simples, embora possa fornecer informações incorretas quando várias teclas são pressionadas ao mesmo tempo.

Dispositivos com polling sequencial de cada botão são mais eficientes. Um teclado semelhante é montado em contadores com um decodificador ou multiplexadores. A votação é feita continuamente ou com o apertar de um botão. No segundo caso, quando vários botões são pressionados ao mesmo tempo, é emitido um código de chave com maior prioridade, o que evita situações de conflito. Quando um botão é pressionado, um código de tecla e um sinal estroboscópico são gerados na saída do teclado para escrever este código. Por algum tempo, o teclado não deve responder a outros pressionamentos e solturas de teclas, o que é necessário para suprimir o "salto" dos contatos, o que atrapalhará o funcionamento de todo o aparelho. O atraso pode ser formado usando um circuito integrador RC ou um único vibrador.

A capacidade de repetir o código quando uma tecla é pressionada por um longo tempo é fácil de fornecer usando um único vibrador no elemento de atraso. Neste caso, quando o atraso após pressionar a tecla expirar e a tecla permanecer pressionada, o one-shot é reiniciado e todo o ciclo se repete. Um diagrama de uma dessas opções de teclado, implementado em microcircuitos TTL, é mostrado na figura. O teclado de dezesseis botões proposto executa as funções listadas acima.

Enquanto nenhum botão é pressionado, os pulsos do gerador de relógio nos elementos DD3.1 e DD3.2 são alimentados na entrada do contador binário DD4. O multiplexador DD1, a cujas entradas de endereço é aplicado um código digital do contador DD4, itera sequencialmente sobre as entradas às quais os contatos do teclado estão conectados. Se um botão for pressionado, a entrada correspondente do multiplexador será baixa. No momento em que o código correspondente ao botão pressionado aparecer nas entradas de endereço do multiplexador, aparecerá em sua saída uma tensão de alto nível, que iniciará o vibrador single DD2. O único vibrador fornecerá um sinal de baixo nível para a saída "Strobe" e impedirá a operação adicional do gerador. Na saída do contador DD4 haverá um código correspondente ao botão pressionado.

Durante o tempo determinado pelos valores dos elementos R1, R2 e C1, o pressionamento de qualquer botão não causará alteração no código digital na saída do contador DD4. Após este tempo, aparecerá uma tensão de alto nível na saída do único vibrador DD2, permitindo o funcionamento do gerador. Se o botão não for solto durante esse tempo, o ciclo será repetido.

Se vários botões forem pressionados ao mesmo tempo, será gerado o código de um deles, o que não deve causar mau funcionamento do sistema.

O estabelecimento do dispositivo consiste em definir o resistor de compensação R2 para o intervalo de tempo necessário, durante o qual o código do botão pressionado está presente na saída do contador DD4.

O teclado descrito pode ser usado em fechaduras de combinação, sistemas de segurança para inserir uma senha, em interruptores eletrônicos e em outros equipamentos.

A confiabilidade do dispositivo aumentará um pouco se cada entrada do multiplexador DD1 (D0-D15) for conectada por meio de resistores com resistência de 10 kOhm ao fio de alimentação positivo.

Autor: S. Kuleshov, Kurgan

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