シンプルなキーボード。スキーム、説明

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シンプルなキーボード。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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多くの電子機器には、さまざまな情報を入力するために使用されるキーボードであるコントロールユニットが搭載されています。ボタン接触の「バウンス」に対する保護が必要であり、また、一定時間以上押し続けられると、押されたキーのコードが自動的に繰り返される必要があります。この記事では、リストされた機能を備えたシンプルなキーボードについて説明します。

キーボードは、MxN マトリックスまたは XNUMX つの共通ピンを持つボタンのセットとして編成できます。最初のケースでは、少数の接続線で多くのキーを組み合わせることができます。ただし、その実装は非常に手間がかかり、エンコーダ (たとえば、多数の要素を含むダイオードなど) やマイクロプロセッサ (マイクロコントローラ) の使用が必要です。これらのデバイスは複雑なだけではありません。それらは解読が容易ではない暗号を形成します。共通の出力を備えたキーボードは製造がはるかに簡単です。多数のキーが必要ない場合に使用することをお勧めします。このようなキーボードのエンコーダは単純なダイオードに適用できますが、複数のキーが同時に押された場合に誤った情報が得られる可能性があります。

シンプルなキーボード

各ボタンを順次ポーリングするデバイスは、より効率的です。同様のキーボードが、デコーダまたはマルチプレクサを備えたカウンター上に組み立てられます。ポーリングは継続的に、またはボタンを押すと実行されます。 XNUMX 番目のケースでは、複数のボタンが同時に押されたときに、より高い優先順位のキーコードが発行され、競合状況が回避されます。ボタンが押されると、キーコードとストローブ信号がキーボード出力で生成され、このコードが書き込まれます。しばらくの間、キーボードは他のキーの押したり放したりに反応しないようにする必要があります。これは、デバイス全体の動作を中断する接触の「バウンス」を抑制するために必要です。遅延は、統合 RC 回路または単一のバイブレータを使用して形成できます。

キーが長時間押されたときにコードを繰り返す機能は、遅延要素に XNUMX つのバイブレーターを使用することで簡単に実現できます。この場合、キーを押した後の遅延時間が経過し、キーが押されたままになると、ワンショットが再び開始され、サイクル全体が繰り返されます。 TTL マイクロ回路に実装されたこれらのキーボードオプションの XNUMX つの図を図に示します。提案されている XNUMX ボタンのキーボードは、上に挙げた機能を実行します。

ボタンが押されていない間は、要素 DD3.1 および DD3.2 上のクロック発生器からのパルスがバイナリカウンタ DD4 の入力に供給されます。マルチプレクサ DD1 は、カウンタ DD4 からのデジタルコードがアドレス入力に適用され、キーボード接点が接続されている入力を順番に繰り返します。ボタンが押されると、マルチプレクサの対応する入力が Low になります。押されたボタンに対応するコードがマルチプレクサのアドレス入力に現れると、その出力に高レベルの電圧が現れ、DD2 シングルバイブレータが起動します。単一のバイブレータは出力「ストローブ」に低レベル信号を与え、ジェネレータのそれ以上の動作を禁止します。カウンタ DD4 の出力には、押されたボタンに対応するコードがあります。

要素 R1、R2、および C1 の値によって決定される時間中、どのボタンを押しても、カウンタ DD4 の出力のデジタルコードは変化しません。この時間が経過すると、単一バイブレータ DD2 の出力に高レベルの電圧が現れ、発電機の動作が可能になります。この間にボタンを放さないと、このサイクルが繰り返されます。

複数のボタンが同時に押された場合、そのうちの XNUMX つのコードが生成されますが、システムに誤動作が発生することはありません。

デバイスの確立は、トリミング抵抗 R2 を必要な時間間隔に設定することで構成されます。その間、押されたボタンのコードがカウンタ DD4 の出力に表示されます。

説明されたキーボードは、ダイヤル錠、パスワードを入力するためのセキュリティシステム、電子スイッチ、およびその他の機器で使用できます。

マルチプレクサ DD1 (D0 ～ D15) の各入力が 10 kΩ の抵抗を介して正の電源線に接続されている場合、デバイスの信頼性は多少向上します。

著者: S.クレショフ、クルガン

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