5Tasten an 3 Ports Matrix

Schöne Fleißaufgabe!
5 Taster ergeben 2^5 Möglichkeiten. Drei Tasten erzeugen bei Betätigung 
festverdrahtete Pegel, zwei brauchen Softwareinteraktion.

Da bietet sich doch eine Tabelle an um die ganzen Phantomtasten 
herauszufinden die sich bei Mehrfachbetätigung ergeben.

Ich sehe gerade noch eine Möglichkeit für eine sechste Taste!

Jörg Wunsch schrieb:
> Einfacher wäre es, mit Analogtasten zu arbeiten (jede Taste schaltet
> einen eigenen Widerstand in einem Spannungsteiler an einem ADC-
> Eingang), da braucht man nur 1 Leitung und viel weniger Software-
> Interaktion.

Laaaangweilig ;-)))

Habe gerade noch drei weitere Tasten untergebracht (insgesamt neun) wenn 
man bereit ist drei Dioden zu opfern.

Harald Wilhelms schrieb:
> Mit drei digitalen Eingängen kannst Du normalerweise sieben
> Zustände plus Null dekodieren. Wenn man noch mehr Tasten braucht,
> geht das nur mit irgendwelchen Trickschaltungen.
> Gruss
> Harald

Das ist der Unterschied zwischen Theorie und Praxis.
Ich kann mehr und das ist sogar beweisbar!

Kleine Hilfestellung:

Du gehts bei deiner Berechnung von drei Eingängen aus.
Wir haben hier aber deutlich mehr als drei Eingänge

Update: 12 Tasten bei Einsatz von sechs Dioden.

Harald Wilhelms schrieb:
> Ja, mit Trickschaltungen, die die besonderen Eigenschaften
> von µP-Ein/Ausgängen ausnutzen. Mit normalen Binäreingängen
> gehen nur die von mir beschriebenen 2 hoch 3 Möglichkeiten.
> Da helfen auch drei Beiträge nacheinander nichts. :-)
> Gruss

Keinerlei Trickschaltungen, nur (im Sinne von ausschließlich) Dioden!

Ich bin übrigens gerade dabei noch mehr unterzubringen, muß ich mir aber 
erst noch selbst bestätigen;-)

Ich werde natürlich Heute oder Morgen das Ergebnis zum 'scrutineering' 
posten ;-)

@Peter Dannegger

Stimmt, hatte ich um 14:45 auch:-)

Update:

Bin mir ziemlich sicher, das ich gerade 16 einfache Taster untergebracht 
habe;-)

Brauche allerdings auch 15 Dioden. Mit normalen Bordmitteln habe ich 
jetzt - so glaube ich - das Ende der Fahnenstange erreicht.

Ab jetzt müsste man mit

> mit Trickschaltungen, die die besonderen Eigenschaften
> von µP-Ein/Ausgängen ausnutzen.

weitermachen, aber das spare ich mir.

Es liegt in der Natur einer Tastenabfrage via Matrix, dass das Erkennen 
von Doppelbetätigungen ein Problem für sich ist. Dabei ist es 
unerheblich ob dies aus Spaß (gucken wir mal was passiert) oder aus 
Versehen (zwei Tasten dicht beieinander) passiert.
Bei wenig Tasten kann tatsächlich, so ein A/D-Wandlereingang übrig ist, 
mit geschalteten Widerständen, eine Abfrage realisiert werden. Durch 
geschickte Wahl der Widerstände kann sogar eine Doppelbetätigung 
herausgefiltert werden.

Peter Dannegger schrieb:
> Jetzt sinds bei mir auch 12 Tasten + 6 Dioden.

Na komm, vier gehen noch...


Bild meiner Schaltung hab' ich schon mal handgemalt...

Na gut, delivery time!

16 Tasten, drei I/Os

Mini Float schrieb:
> Unendlich viele Tasten, zwei GPIO.
> mfg mf

Du bist dir aber schon darüber im Klaren das selbst die Hälfte von 
'Unendlich' schon eine enorme Menge ist, oder? ;-)

Beitrag "6 IO Pins für 6 Taster und 2 Duo LED (Bauteile z.B. von Pollin)"

JJ

Jens schrieb:
> Beitrag "6 IO Pins für 6 Taster und 2 Duo LED (Bauteile z.B. von Pollin)"
>
> JJ

Hab jetzt nur flüchtig darübergeschaut, aber ich denke sechs LEDs bringe 
ich in der 16Tasten3 Schaltung auch noch unter ohne mich krumm zu 
machen.

Mini Float schrieb:
> Willst du damit denn sagen, dass ich lüge?
> Oder muss ich erst die Schaltung dazu herzeigen?
> mfg mf

Jaja, Draht zum Mond, einen Taster auf halber Strecke und einen auf dem 
Trabanten. Wenn das am I/O Pin1 generierte Signal nach ca. 1Sekunde am 
Pin2 zurückkommt, war's der Taster auf halber Strecke.
Wenn's zwei Sekunden dauert, hat jemand auf dem Mond gedrückt.

usw. ;-)

>>16Tasten3 Schaltung auch noch unter

man bedenke, jede Taste ist bei der Schaltung und Ansteuerung separat 
abfragbar, es können mehrere auf mal gedrückt werden...

JJ

Jens schrieb:
>>>16Tasten3 Schaltung auch noch unter
>
> man bedenke, jede Taste ist bei der Schaltung und Ansteuerung separat
> abfragbar, es können mehrere auf mal gedrückt werden...
>
> JJ

Wie gesagt, ich hatte nur kurz darüber geschaut ohne es genauer zu 
analysieren..

Ich habe diese Übung hier auch mehr als Gedankenexperiment angesehen, 
die 16 Tasten erzeugen bei Mehrfachbetätigung phänomenale 
Phantomeffekte;-)
Damit wäre so etwas wohl nur in selektierten Einzelfällen zu gebrauchen.

Die nächste Gedankenübung wäre wohl, die Anfälligkeit einzelner Tasten 
für Phantomeffekte zu untersuchen und sie entsprechend räumlich 
anzuordnen um diese Effekte zu detektieren und minimieren.

Mini Float schrieb:
> Jens schrieb:
>> man bedenke, jede Taste ist bei der Schaltung und Ansteuerung separat
>> abfragbar, es können mehrere auf mal gedrückt werden...
>
> Das kann ich auch ... sogar ohne Raumfahrttechnik.

Ja, aber Jens konnte es ohne zusätzliche Digitalbausteine und darum ging 
es hier im Thread (spätestens seit kurz vor drei Uhr)

Mit IC Gräbern ist natürlich alles Mögliche möglich! (Auf die 
Formulierung bin ich Stolz)

Mikel M. schrieb:
> z.B. T12+T15, T9+T11, T8+T14 kämen mit je einer gemeinsamen Diode aus.

Absolut korrekt, drei könnte man sparen.
Ich hatte es in identischen Funktionsblöcken gezeichnet damit die 
erforderliche Softwarelogik besser visualisiert werden kann.
Man könnte auch sagen, ich war zu faul den erforderlichen Algorithmus 
niederzuschreiben;-)

Na gut, wenn ich schon male, dann muß ich auch erklären;-)

Alle Pull-Up ein, alle Leitungen auf Eingang.

  Wenn In0|In1|In2 == 0:
    irgendeine der Tasten T0 - T6 gedrückt
    In0 == 0:        ==> T0
    In1 == 0:        ==> T2
    In2 == 0:        ==> T4
    In0 == 0 && In1 == 0:      ==> T1
    In1 == 0 && In2 == 0:      ==> T3
    In0 == 0 && In2 == 0:      ==> T5
    In0 == 0 && In1 == 0 && In2 == 0:    ==> T6
  Sonst:
    I/O0 auf Output Out0:0, I/O1 auf Input
    In1 == 0:        ==> T7 oder T9
    I/O0 auf Input, I/O1 auf Output Out1:0
    In0 == 0:        ==> T7 oder T8

    Wenn beide Male T7 detektiert wurde, war's auch T7,
    sonst T8 oder T9 oder keine.

Für die anderen logischen Blöcke wiederholen

>>  Wenn In0|In1|In2 == 0:
Diese Zeile ist unklar, sie soll bedeuten:

Wenn In0 == 0 || In1 == 0 || In2 == 0:

Ist mir gestern Abend, als die Zahnbürste im Gesicht steckte, auch noch 
eingefallen. Da war der Rechner aber schon aus.

Wir können somit 6 weitere Tasten unterbringen und sind damit bei:

Drei Portpins / 22 Tasten

Gleichzeitig nähern wir uns damit - wenn auch vorsichtig - dem Zustand, 
welcher bereits im OP angesprochen wurde:

    *"State of the Art"*


PS. Auch wenn die Aufgabenstellung es nicht beinhaltet, es würden sich 
noch sechs unabhängig steuerbare LEDs anschließen lassen.

ich suche noch etwas für 6 Tasten und 2 Duo LED an 4 Portpins. Die hier 
verlinkte Schaltung geht ja leider nur mit 5 Portpins. Es sollen alle 
Tasten getrennt erkennbar sein...

Ich sehe aber indiesem Schaltplan:

Beitrag "6 IO Pins für 6 Taster und 2 Duo LED (Bauteile z.B. von Pollin)"

keine Kürzungsmöglichkeiten mehr... Vielleicht hat hier noch jemd. eine 
Idee?

Hannes

Hannes schrieb:
> ich suche noch etwas für 6 Tasten und 2 Duo LED an 4 Portpins. Die hier
> verlinkte Schaltung geht ja leider nur mit 5 Portpins. Es sollen alle
> Tasten getrennt erkennbar sein...

Wenn du mit 'getrennt' meinst das auch mehrere/alle gleichzeitig 
gedrückten Tasten erkannt werden, dann

1) überlege doch einmal wieviele Informationen du darstellen must um das 
zu bewerkstelligen.

2) Im Anschluss vergleichst du das Ergebnis mit den Möglichkeiten die 
dir 4 I/Os geben.

3) sei entäuscht ;-)

Streiche Punkt 3)

Sechs Tasten geht, Lösung lässt sich aus den weiter oben gezeichneten 
Schaltungen ableiten! ;-)

1) naja, das ist ja immer so eine Sache. letztendlich kann ich über 4 
Pins 16 Zustände darstellen. Jedoch haben wir ja jetzt egrade gelernt 
das mit einem Trick auch 3 reichen. Genau wie beim Charlieplexing auf 
mal mit 9 Pins 9-7Segmentanzeigen steuerbar sind...

2) vielleicht ist noch ein Trick in der Kiste der übersehen wurde... 
zwischen den 4 Leitungen gibt es jedenfalls 6 Verbindungsmöglichkeiten, 
nur bekomme ich dann die LEDs nicht mehr dazwischen...

3) die Hoffnung stirbt zuletzt.
Hannes

Du darfst die LEDs nicht getrennt von den Tasten betrachten, dazu hast 
du nicht wirklich genug I/Os.

Noch's kleiner Tip. Für den kurzen Moment der Tastenabfrage zeigen die 
LEDs nicht das an was du haben willst (aber nur für ein paar µs)

>>Sechs Tasten geht

wie?

>>Du darfst die LEDs nicht getrennt von den Tasten betrachten

wird ja auch nicht gemacht, es sind nur keine Zustände mehr frei...

eine Sache fällt mir noch ein, doppelverbindungen zwischen den punkten

A >taste1 B
A <taste2 B

B >taste3 C
B <taste4 C

C >taste5 D
C <taste6 D

D >LEDA 1/2 B
D <LEDA 2/2 B

C >LEDB 1/2 A
C >LEDB 2/2 A

Aber dann habe ich durch die LEDs eine Verbindung zwischen den Punkten A 
und C sowie B und D was zu Problemen mit der Tastenabfrage führen 
wird...


Hannes

so...

lass mich nicht dumm sterben.

Hannes

Schaltung ist ja fast schon komplett.

Du musst jetzt nur noch dafür sorgen, das die LEDs nicht die Pegel zu 
weit runterziehen.

Wenn die I/Os auf Input mit Pull-up gesetzt sind, würde sich 
normalerweise ein (Taster offen) ein High Pegel ergeben. V_ih_ muss laut 
Datenblatt beim m8 min. 0,6*Vcc sein.
Bei Vcc == 5V wären das min. 3V.

Die LEDs in deiner Schaltung würden aber V_ih_ auf ca. 1,8V ziehen und 
damit die Tastenauswertung verhindern.

Also muß man dafür sorgen, das die LEDs das Potential nicht auf weniger 
als 3V ziehen. (Dioden in Serie bis passt) und dann die Vorwiderstände 
anpassen.

Schon geht's

Ach ja, in der alternativen Version würde man die vier LEDs jeweils über 
einen R mit der Anode auf Vcc und mit den vier Kathoden auf die vier 
Eingänge legen.

Ein Output Low lässt die Dinger leuchten und für die paar Mikrosekunden 
der Tastaturabfrage schaltet man die I/Os eben wie man's braucht.

Ist eigentlich sogar noch eleganter als meine erste Version.

...ich habe noch mal drüber nachgedacht. Wenn ich Taster oben links und 
oben mitte gedrückt halte, kann die LED nicht mehr leuchten... oder?

Es sind Duo LEDs mit 2 Pins, da kann man die Anode nicht auf Vcc 
legen...

Hannes

Hannes schrieb:
> ...ich habe noch mal drüber nachgedacht. Wenn ich Taster oben links und
> oben mitte gedrückt halte, kann die LED nicht mehr leuchten... oder?

Darum kann man diese Art von Schaltungen auch nur mit Tastern und nicht 
mit Schaltern nutzen.

Für die (kurze) Dauer der Betätigung werden die LEDs nicht wie 
programmatisch geplant angesteuert.

...:-) das ist aber bei der mit 5 pins anders. Sie ist darauf ausgelegt 
einen Taster für eine Schnelllauffunktion gedrückt zu halten, das geht 
auch mit >1 gleichzeitig, trotzdem funktionieren die LED. Da steckt 
schon viel Schmalz dahinter, denkt man bei so einer übersichtlichen 
Aufgabe eigentlich garnicht...

Ich denke das ist mit 4 Pins einfach nicht machbar, zumindest nicht wenn 
man nur Dioden nutzt...

Hannes

Tja, so ist das. Jede Aufgabe braucht eine eigenständige, auf sie 
zugeschnittene Lösung.

>>Jede Aufgabe braucht eine eigenständige, auf sie zugeschnittene Lösung

Naja, meistens gibt es eine Lösung die immer passt, wenn sie das Maximum 
an dem was denkbar ist einfach mit bringt. Bei Tasten und LEDs in einer 
zusammenschaltung ist es gegeben wenn:

sich jede LED unabhängig und zu jeder Zeit ansteuern lässt.
sich jede Taste unabhängig und zu jeder und für jede Zeit betätigen und 
separat auswerten lässt.

So eine Schaltung suche ich für 6 Tasten und 2 Duo LEDs an 4 Portpins. 
Zugabe maximal Hühnerfutter wie beim 5 Tasten Beispiel...

Hannes

Hannes schrieb:
> Naja, meistens gibt es eine Lösung die immer passt, wenn sie das Maximum
> an dem was denkbar ist einfach mit bringt.

Da möchte ich widersprechen, eine solche Lösung ist bestenfalls 
universell, kann aber nur in einem Spezialfall optimal sein. Die 
Spezialfall ist dann gegeben, wenn die Anforderungen sich präzise mit 
der angebotenen Lösung decken.

> sich jede LED unabhängig und zu jeder Zeit ansteuern lässt.
> sich jede Taste unabhängig und zu jeder und für jede Zeit betätigen und
> separat auswerten lässt.

Nur dann, wenn man das auch genau so braucht!

Andere Anforderungen könnten jedoch auch sein:
1) Weniger genutzte I/Os
2) Mehr Tasten
3) weniger Softwareoverhead (timing/flash)
...
Ich all solchen Fällen muß man eine Speziallösung schneidern.

ok, wenn man es so sieht :-)

Nunja, dann muss ich wohl mal weitertüfteln bis ich alles durch habe :-)

Dank dir trotzdem! :-)

Hannes