Разработка модуля клавиатуры

Схема электрическая принципиальная модуля клавиатуры (KEYB) приведена на рис.8.

Модуль состоит из клавиатурной матрицы 8 строк Ч 3 столбца, состоящей из кнопок K0 - K23, в их числе 16 клавиш шестнадцатеричного кода и три командные клавиши: ПУСК, ВВОД и МЕНЮ. Кнопка СБРОС (K24) подключается к земле и схеме формирования сброса микроконтроллера при включении питания, поэтому в клавиатурную матрицу не входит, внешнего сторожевого таймера MAX6317H и контроллера клавиатуры MAX7347 (DD17) фирмы MAXIM.

Рис.8. Модуль клавиатуры. Схема электрическая принципиальная

Данный контроллер имеет интерфейс I2C для связи с микроконтроллером. В соответствии с документацией на шину I2C зададим адрес контроллеру, равный 0111010х путем подключения входа А0 к Ucc через резистор R20. Последний разряд отвечает за необходимую операцию (0 - чтение, 1 - запись в регистры контроллера клавиатуры). Контроллер использует статический механизм опроса клавиатурной матрицы, имеет средства защиты от дребезга и позволяет

использовать кнопки с сопротивлением до 5 кОм в нажатом состоянии. Также контроллер имеет средства защиты от "ложного нажатия" кнопок при одновременном нажатии нескольких кнопок на клавиатуре. Подробнее см. описание микросхемы в приложении К.

На каждое зафиксированное нажатие клавиши контроллер формирует прерывание и микропроцессор должен считать из контроллера код нажатой клавиши. Для начала работы контроллера необходимо задать режим его

работы при помощи записи управляющих слов в регистры управляющих слов. Приведем необходимые управляющие слова в таблице 7.

Таблица 7

Управляющие слова

Адрес РУС

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

01h

0

0

0

0

0

0

0

0

03h

1

0

1

0

0

0

0

0

04h

1

0

0

0

0

0

0

0

Регистр по адресу 01h отвечает за защитный интервал при нажатии кнопки, по адресу 03h за настройку выхода как выхода прерывания, по адресу 04h за запуск контроллера и начала процедуры опроса клавиатуры. Также этот регистр предназначен для перевода контроллера в энергосберегающий режим.

Для организации самой клавиатурной матрицы используем кнопки DTS - 24N (SWT 9). Для данного типа кнопок коммутируемое напряжение - 12 В, рабочий ток 0,05 А, сопротивление в нажатом состоянии не более 0,1 Ом. Данные кнопки полностью удовлетворяют требованиям технической документации на контроллер клавиатуры.

Произведем расчет резистора R20: на вход AD0 должна быть подана логическая единица, минимальное UIH для MAX7347 равно 2,2В, входной ток IIH равен 1мкА, следовательно Ом, выберем резистор C1-4 2,4 МОм 0.25Вт ± 5%

Расчет подтягивающих резисторов R2 и R3 был произведен при рассмотрении аналого-цифрового преобразователя.

В модуль клавиатуры также входит схема сброса микроконтроллера. Схема состоит из микросхемы MAX6317H фирмы MAXIM. Эта микросхема представляет собой формирователь импульса сброса нужной длительности при включении питания и имеет встроенный сторожевой таймер. Подробнее см. описание микросхемы в приложении М. Для организации сброса микроконтроллера необходимо на вход RST подать сигнал высокого уровня на время, превышающее два машинных цикла. Период тактовой частоты генератора равен Т = 83 нс. Тогда длительность одного машинного цикла равна Тм = 12·83 = 1000 нс = 1 мкс, где 12 - это число периодов сигнала тактового генератора в машинном цикле. Таким образом, напряжение высокого уровня на входе RST для сброса микроконтроллера необходимо удерживать не менее 2 мкс, т.е. tСБР = 2 мкс. Уровень логической единицы при сбросе UIH RST = 0,7·UCC MIN = 3,675 В. Параметры импульса сброса микросхемы MAX6317H полностью удовлетворяют требованиям документации на микроконтроллер.

Перейти на страницу: 1 2

Прочтите также:

Принцип работы счетчиков
С развитием электроники появился такой класс электронной техники, как цифровая. Эта техника предназначена для формирования, обработки и передачи электрических импульсных сигналов и пере ...

Расчет источников сообщений, сигналов и каналов
сигнал кодирование информационный дискретный Эффективная организация обмена информации приобретает все большее значение как условие успешной практической деятельности людей. Объем информа ...

Проект вычислительной сети организации
В настоящее время использование средств вычислительной техники (СВТ) составляет неотъемлемую часть жизнедеятельности любой организации. Широкое распространение получили информационные вы ...

Основные разделы

2021 © Все права защищены! >> www.techeducator.ru