Организация клавиатуры

Клавиатура (рисунок № 4.5.2.1) предназначена для ввода: констант (16 клавиш для цифр от 0 до F в шестнадцатеричной системе), запроса на вывод Xmax, Xmin, Xсреднего и управляющего воздействия Y(4 функциональные клавиши), клавиша «К» - завершает ввод констант (1 клавиша) – 21 клавиша. Используем порт B для организации клавиатуры, в которой клавиши размещены в виде матрицы (4х7) (с запасом-28клавиш) на пересечении горизонтальных и вертикальных линий связи. Строки матрицы (семь линий KL0-KL6) подключаются к выводам порта В МК, и программируются на ввод, а столбцы (четыре линии KOP0-KOP3) подключаются к выводам МК (PD4-PD7) - программируемым на вывод. Для формирования сигнала прерывания используем микросхему К155ЛА4 (DD6), которая представляет собой логический восьмивходовой элемент И-НЕ. Линии клавиатуры (строки) подключены к логическому элементу 8И-НЕ.

При не нажатых клавишах на строковых линиях (KL0-KL6) программно включены внутренние нагрузочные резисторы микроконтроллера (pull-up), так что никакие внешние резисторы для создания логической «1» не нужны.

На линиях столбцов (KOP0–KOP3) – низкий уровень. На выходе элемента 8И-НЕ - логический «0». При нажатии любой клавиши происходит замыкание соответствующей строки на столбец, при этом на одной из линий строк устанавливается логический «0», на выходе элемента 8И-НЕ установится логическая «1». Выход логического элемента 8И-НЕ подключен к линии PB2 микропроцессора. Таким образом организуется запрос на прерывание INT0 (прерывание происходит по изменению входного сигнала с «0» на «1») для обработки данных, вводимых с клавиатуры.

Микроконтроллер программным путем приступает к нахождению нажатой клавиши. Для этого сначала на первую линию столбцов подается логический "0", остальные столбцы в "1" (0111), и опрашиваются строки первого столбца. Если какая либо клавиша этого столбца будет нажата, на соответствующей линии-строки так же будет низкий логический уровень (замкнутая кнопка подтянет строку к потенциалу столбца, то есть к земле). Таким образом, последовательно подавая сканирующий бегущий лог. «0» на линии столбцов и считывая соответствующие линии строк (PINB), находятся нажатые клавиши. Зная номер столбца и номер строки, на которых установлен логический "0", формируется код нажатой клавиши. Диоды VD2 – VD4 служат для защиты от короткого замыкания между линиями строк и столбцов, обеспечивают защиту от замыкания линий при одновременном нажатии двух и более клавиш. Возьмем диоды КД513А(VD2-VD4). Рис.4.5.2.2 (I_пр=100mA, U_обр=50В), такой же диод используем в цепочке сброса.

Рисунок №4.5.2.1 - Схема подключения клавиатуры

Рисунок №4.5.2.2-выбор диодов

Дата добавления: 2015-07-14