Vediamo in questo articolo come utilizzare le tastiere a matrice tramite un controllore PIC. Queste tastiere si possono trovare in commercio, o si possono far realizzare su misura a costi piuttosto bassi (meno di 8 euro l’una). Permettono di ottimizzare il numero di piedini utilizzati per i tasti, in quanto per NxM tasti sono necessari solo N+M connessioni al microprocessore.
Nell’immagine è poi visibile un esempio di come montare la tastiera.
Utilizzando la placca BTicino delle prese shuko ho installato la tastiera al muro con un lavoro praticamente invisibile, dalla resa altamente professionale. La tastiera utilizzata è di quelle a membrana con adesivo sul retro. Per l’installazione ho incollato la tastiera al supporto nero (quello su cui solitamente si incastrano gli interruttori o le prese) e applicato la placca. Il circuito è inserito nella scatola all’interno del muro.
Le tastiere a matrice le possiamo anche reperire in un qualsiasi mercatino, per esempio acquistando un vecchio telefono, o possiamo realizzarle noi stessi, collegando gli interruttori in uno schema righe/colonne.
La logica consiste nel raggruppare righe e colonne della tastiera e collegare tutti i terminali a porte di I/O del controllore. Le porte vanno quindi configurate in Input per le colonne e Output per le righe (o viceversa). Le linee in ingresso dovrebbero avere una resistenza di pull-up (o pull-down, se preferiamo. Il codice va poi scritto di conseguenza).
La routine che legge il tasto premuto deve ciclare sui piedini attestati alle righe, portando a livello basso uno alla volta. Leggendo le colonne in assenza ti tasto premuto, si leggerà 1 su tutti i piedini. Quando la lettura è 0 significa che è stato premuto il tasto corrispondente all’incrocio riga/colonna (riga portata bassa, colonna letta).
Le tecniche per ciclare sulle righe sono differenti: nell’esempio da me riportato vengono modificate una per una direttamente. In alternativa si può utilizzare l’operatore si shift. Dipende da quali sono i terminali a cui sono collegate. Ne dobbiamo tenere conto (se possibile) in fase di progettazione. Non sempre è possibile perché ormai i controllori hanno molti piedini dedicati a funzioni speciali (UART, SPI, I2C, convertitori A/D, PWM, …) per cui non sempre riusciamo dedicare alla tastiera piedini contigui della stessa porta.
Immediatamente dopo aver effettuato la lettura va inserito un piccolo ritardo come antirimbalzo.
Nel codice sorgente che ho allegato vediamo un altro controllo sulla pressione, inserito solo per un tasto, ma utilizzabile tranquillamente per tutti. Associato alla pressione di un tasto ho due differenti codici di ritorno in caso di pressione breve o prolungata.
unsigned char ReadKey (void) {
unsigned char tt;
for (;;) {
PORTC = 0xff;
RC5 = 0;
if (RB5 == 0)
return 0x0b;
if (RB4 == 0)
return 0;
if (RB3 == 0) {
tt = 0;
while (!RB3) {
DelayMs (2);
tt++;
if (tt > 200)
return 0x1a;
}
return 0x0a;
}
RC5 = 1;
RC4 = 0;
if (RB5 == 0)
return 9;
if (RB4 == 0)
return 8;
if (RB3 == 0)
return 7;
RC4 = 1;
RC3 = 0;
if (RB5 == 0)
return 6;
if (RB4 == 0)
return 5;
if (RB3 == 0)
return 4;
RC3 = 1;
RC1 = 0;
if (RB5 == 0)
return 3;
if (RB4 == 0)
return 2;
if (RB3 == 0)
return 1;
}
...
c = ReadKey();
DelayMs (200);
