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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Einfache Tastatur. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Funkamateur-Designer Viele elektronische Geräte verfügen über eine Steuereinheit – eine Tastatur, die zur Eingabe verschiedener Informationen dient. Es muss gegen „Prellen“ der Tastenkontakte geschützt sein und außerdem den Code der gedrückten Taste automatisch wiederholen, wenn die Taste länger als eine bestimmte Zeit gedrückt gehalten wird. Der Artikel beschreibt eine einfache Tastatur, die über die aufgeführten Funktionen verfügt. Die Tastatur kann als MxN-Matrix oder als Tastensatz mit einem gemeinsamen Pin organisiert werden. Im ersten Fall ermöglicht es die Kombination vieler Tasten mit wenigen Verbindungsleitungen. Die Umsetzung ist jedoch sehr arbeitsintensiv und erfordert den Einsatz eines Encoders, beispielsweise einer Diode mit vielen Elementen, oder eines Mikroprozessors (Mikrocontrollers). Diese Geräte sind nicht nur komplex. Sie bilden einen Code, der nicht leicht zu entschlüsseln ist. Eine Tastatur mit einem gemeinsamen Ausgang ist viel einfacher herzustellen. Der Einsatz empfiehlt sich, wenn nicht viele Schlüssel benötigt werden. Ein einfacher Dioden-Encoder für eine solche Tastatur ist geeignet, allerdings kann dieser beim gleichzeitigen Drücken mehrerer Tasten falsche Informationen liefern.
Effizienter sind Geräte mit sequenzieller Abfrage jeder Taste. Eine ähnliche Tastatur wird auf Zählern mit Decoder oder Multiplexern montiert. Die Befragung erfolgt kontinuierlich oder per Knopfdruck. Im zweiten Fall wird beim gleichzeitigen Drücken mehrerer Tasten der Tastencode mit der höheren Priorität ausgegeben, was Konfliktsituationen verhindert. Beim Drücken einer Taste wird am Tastaturausgang ein Tastencode und ein Strobe-Signal zur Aufzeichnung dieses Codes erzeugt. Die Tastatur sollte für einige Zeit nicht auf das Drücken und Loslassen anderer Tasten reagieren. Dies ist notwendig, um das „Abprallen“ von Kontakten zu unterdrücken, das den Betrieb des gesamten Geräts stört. Die Verzögerung kann mit einer integrierenden RC-Schaltung oder einem Monostabilen erzeugt werden. Die Möglichkeit, einen Code bei längerem Tastendruck zu wiederholen, lässt sich leicht durch den Einsatz eines One-Shot-Geräts im Verzögerungselement erreichen. Wenn in diesem Fall die Verzögerung nach dem Drücken der Taste abläuft und die Taste gedrückt bleibt, wird der Monostabil erneut gestartet und der gesamte Zyklus wiederholt sich. Das Diagramm einer dieser Tastaturoptionen, implementiert auf TTL-Chips, ist in der Abbildung dargestellt. Die vorgeschlagene Tastatur mit XNUMX Tasten führt die oben aufgeführten Funktionen aus. Während keine Taste gedrückt wird, werden Impulse vom Taktgenerator an den Elementen DD3.1 und DD3.2 an den Eingang des Binärzählers DD4 gesendet. Der Multiplexer DD1, dessen Adresseingänge vom Zähler DD4 mit einem digitalen Code versorgt werden, durchläuft nacheinander die Eingänge, an die die Tastaturkontakte angeschlossen sind. Wenn eine beliebige Taste gedrückt wird, liegt am entsprechenden Eingang des Multiplexers eine Spannung mit niedrigem Pegel an. In dem Moment, in dem die Adresseingänge des Multiplexers einen Code enthalten, der der gedrückten Taste entspricht, erscheint an seinem Ausgang eine Hochspannung, die den monostabilen DD2 auslöst. Der Monostabiler gibt ein Low-Level-Signal an den „Strobe“-Ausgang aus und verhindert den weiteren Betrieb des Generators. Die Ausgabe des DD4-Zählers enthält einen Code, der der gedrückten Taste entspricht. Während der durch die Nennwerte der Elemente R1, R2 und C1 bestimmten Zeit führt das Drücken einer beliebigen Taste zu keiner Änderung des digitalen Codes am Ausgang des DD4-Zählers. Nach dieser Zeit erscheint am Ausgang des Monovibrators DD2 eine Hochspannung, die den Betrieb des Generators ermöglicht. Wird die Taste während dieser Zeit nicht losgelassen, wiederholt sich der Zyklus. Beim gleichzeitigen Drücken mehrerer Tasten wird ein Code für eine davon generiert, der keine Systemausfälle verursachen sollte. Das Einrichten des Geräts besteht darin, den Trimmwiderstand R2 auf das erforderliche Zeitintervall einzustellen, während dessen der Code der gedrückten Taste am Ausgang des Zählers DD4 anliegt. Die beschriebene Tastatur kann in Zahlenschlössern, Sicherheitssystemen zur Passworteingabe, in elektronischen Schaltern und in anderen Geräten verwendet werden. Die Zuverlässigkeit des Geräts erhöht sich geringfügig, wenn jeder Eingang des Multiplexers DD1 (D0-D15) über 10-kOhm-Widerstände mit dem positiven Stromkabel verbunden wird. Autor: S.Kuleshov, Kurgan
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