Tasten-Matrix entprellen

Im Array valid_keys[] hat jede Taste ein Bit.

Ändert sich nun eine Taste, ist valid_keys[] ungleich dem eingelesenen 
Byte und es muß behandelt werden.

Wurde noch keine Änderung bearbeitet, ist key_nr = 0 und diese Änderung 
kann bearbeitet werden.

Anders gesagt, falls 2 Tasten sich exakt gleichzeitig ändern (sehr 
selten, aber nicht unmöglich), wird nur die erste bearbeitet (die andere 
dann im nächsten Durchlauf).


Peter

Andreas W. wrote:

> ich habe die routine mal AVR umgeschrieben. bis auf kleine änderungen in
> der syntax für avr-gcc musste ich noch etwas an der ansteuerung ändern,
> ein 4MHz AVR ist wohl etwas schneller wie ein 8051.

Ne, das ist geschwindigkeitsunabhängig.

Der AVR latcht den Eingang schon im vorherigen Befehl, setzt die 
Ausgänge aber erst im nächsten.

Man muß mindestens ein NOP einfügen, damits klappt.


Peter

Martin wrote:
> Hallo Peter,
>
> Wie genau ist den die Matrix an den µC angeschlossen?

die frage stelle ich mir auch gerade

Martin wrote:
> Hallo Peter,
>
> Wie genau ist den die Matrix an den µC angeschlossen?

Als 3*8 Matrix: die 8 Spalten an P2 und die 3 Zeilen an P0.0, P0.1, 
P0.2.


Peter

Schneekönig schrieb:
> Müsste es nicht aber
>

1

> P0 |= 0x07;

2

> P0 &= ROW[i];

3

>

> sein

Ja.

Beim AVR darf man auch nicht den Port setzen, sondern das DDR-Register 
(Portbit immer low), sonst kommt es zum Kurzschluß, wenn man 2 Tasten 
drückt.
Man muß also einen Open-Drain-Ausgang nachbilden.


Peter

Peter Dannegger schrieb:
> Martin wrote:
>> Hallo Peter,
>>
>> Wie genau ist den die Matrix an den µC angeschlossen?
>
> Als 3*8 Matrix: die 8 Spalten an P2 und die 3 Zeilen an P0.0, P0.1,
> P0.2.
>
>
> Peter

Hallo Peter,

wie sieht es aus wenn ich meine 4*4 Matrix an verschiedenen Ports habe 
(Kolonnen E4:7 und Reihen G0,G3,D4,D7)

hab ich das mit deiner Routine schnell angepasst?

Hallo,

ich habe die 4x3 Matrix so verschaltet.

1

' --------------------------------------

2

'        Col0 Col1 Col2

3

'        |    |    |

4

'  D6 ---x----x----x--Row0 (1, 2, 3)

5

'  D5 ---x----x----x--Row1 (4, 5, 6)

6

'  D4 ---x----x----x--Row2 (7, 8, 9)

7

'  D3 ---x----x----x--Row3 (*, 0, #)

8

'        |    |    |

9

'        |    |    |

10

'  D2 ---+    |    |

11

'  D1 --------+    |

12

'  D0 -------------+

13

'

14

'  Legende.

15

'  x     : Taster

16

'  -,+,| : Leitung

17

' --------------------------------------

Anbei noch ein lauffähiges Codestück, dass in einem DTMF Generator mit 
Keypad verwendet wird.

Hallo µC Form,

zur Vollständigkeit folgt noch der Link zu Beitrag "DTMF Encoder - 
seriell 19.200 Baud", wo die obige Klasse eingesetzt wird.

http://forum.myluna.de/viewtopic.php?f=8&t=161

_

LinWin schrieb:
> Diesen veröffentlichten Code halte ich nicht
> unbedingt für nachahmenswert

Hast Du Dir überhaupt mal die Beschreibung durchgelesen?
Vermutlich nicht.
Diese Routine kann nämlich erheblich mehr als die üblichen Routinen.

Wenn Du erkennen kannst, daß sie Mist ist, dann mußt Du ja auch wissen, 
wie man es "richtig" macht.
Zeig dochmal, wie Du diese Funktionalität (press-, release-code, 
multiple keypress) realisieren würdest.

Hallo Peter,

Deine "Magic" funktioniert bei meinen Projekten 100%. Vielen Dank für 
solchen wunderbaren Code! Sogar bei Portierungen macht er praktisch 
keinerlei Schwierigkeiten. Er lässt zumindest bei mir keine Wünsche 
offen und man kann sehr viel damit machen. Meine Letzte Adaptierung 
funktioniert jetzt übrigens einwandfrei auf der WSB über eine SPI 
MCP23S18 Schnittstelle. Bis jetzt portierte ich es auf STM32, einige 
PICs, AVR(Codevision), und ZILOG encore.

Deine Quadratur Encoder Lösung ist auch eine sehr feine Sache.


mfg,
Gerhard

Hallo Werner,


Werner schrieb:
> Peter Dannegger schrieb:
>> Beim AVR darf man auch nicht den Port setzen, sondern das DDR-Register
>> (Portbit immer low), sonst kommt es zum Kurzschluß, wenn man 2 Tasten
>> drückt.
>> Man muß also einen Open-Drain-Ausgang nachbilden.

Man kann bei die meisten MCUs OPEN-DRAIN Ausgänge simulieren indem man 
alle Keypad Ausgangs PORT BITS einmalig auf Null setzt und die Ausgänge 
sequenziell nur mit dem DDRn Register als jeweilig eingeschalteten 
Ausgang ansteuert. Die jeweilig unbenutzten Ausgänge verhalten sich dann 
immer als Eingänge. In anderen Worten, nur der jeweilig angesteuerte 
PORT-PIN liegt auf Masse um die Spalten runter zu ziehen und ein 
Kurzschluss zwischen irgendwelchen Spaltenausgängen haben keine Wirkung.

>
> Es wird also immer nur eine Reihe als Input geschaltet (über DDRx) und
> dann alle Spalten angeguckt... aber mit Portbit (PORTx) immer low fehlt
> mir doch der interne Pullup bei active-low Tasten? ODer brauche ich die
> Pullups nur an den Spalten?

Die Pullups braucht man nur bei den Eingängen. Viele MCUs haben interne 
Pullup Widerstände die man einschalten kann. Beim AVR geht das ganz 
einfach indem man die PORTn Register auf H setzt und die PINs mit dem 
DDRn Register in den Eingang Modus versetzt. Das schaltet automatisch 
die Pullups ein. Bei anderen MCUs wie PIC geht das bei vielen älteren 
Modellen nur am PORTB. Ansonsten musst Du eben extra 2-10KOHM 
Widerstände einbauen.

Diskrete Widerstände im Bereich von 2-10K haben aber auch den Vorteil 
dass mehr Strom durch die Tastenschalter fließt und sie dann 
zuverlässiger arbeiten. Viele Kontaktmaterialien brauchen einen gewissen 
Mindeststrom um zuverlässig funktionieren zu können.

>
> So ganz bin ich auch noch nicht dahinter gekommen, wie mehrere
> gleichzeitig gedrückte Tasten unterschieden werden. Ab wann braucht man
> da Dioden und wo kommen die hin?

Da jedes Spalte einzeln zeitlich sequenziell angesteuert wird lässt sich 
das im Code wieder elegant entflechten. Ein Kurzschluss zwischen 
gleichen Spalten macht sowieso nichts aus und ein Kurzschluss über ein 
oder mehrere Spalten macht auch nichts aus weil sich das in den 
eingelesenen Werten ersichtlich ist. Da der ganze Scan Vorgang zeitlich 
sequenziell abläuft lässt sich alles richtig ableiten.
>
> Kann vielleicht jemand eine funktionierende Portierung für AVR hier
> einstellen?

Habe im Augenblick keine Portierung für AVR (Nur PIC). Das Beispiel von 
Peter ist aber für den AVR gezeigt und sollte anstandslos funktionieren.

Es ist übrigens interessant zu sehen wie sein Code funktioniert. Wenn Du 
auf eine oder mehrere Tasten drückst wird jede Taste richtig 
nacheinander angezeigt. So, wenn man mehr als eine Taste drückt wird 
nacheinander im Zug der Portsequenz der Keycode ausgegeben:

z.B. Taste 1 (2+3+4) gleichzeitig:

[0x81] [0x82] [0x83] [0x84]...
beim loslassen einer jeweiligen Taste wird das MSB bit geloescht:

Drücken: [0x81] loslassen: [0x01]

Bei mir verwende ich eine lookup table (LUT) um den Keycode um z.B mit 
einem 4x4 Tastenfeld die nummern 0-9A-F zu generieren. Mit dieser LUT 
lässt sich dann für jede Taste der gewünschte Keycode zuordnen.

Ich hoffe das hilft Dir etwas weiter,

mfg,
Gerhard






>
> Danke.

Werner schrieb:
> Ich glaube ich habe es verstanden...
>
> Die zu überprüfende Reihe wird per Ausgang auf low gezogen (PORTx.y = 0
> und DDRx.y = 1).
> Die anderen Reihen sind floatende Eingänge (PORTx.y = 0 und DDRx.y = 0).

Wenn Du aber (PORTx.y = 1 und DDRx.y = 0) einstellst dann aktivieren 
sich die eingebauten Port Pullup Widerstände.

Wie schon gesagt favorisiere ich extra diskrete Pullup Widerstände weil 
man dann mehr Strom durch die Tasten fließen lassen kann was die 
Zuverlässigkeit der Tastenaktion erhöhen kann.

>
> Alle Spalten gehen zu Eingängen mit aktiviertem Pullup.
> Nun kann ich anhand der Spalten die Taster in der aktiven Reihe
> auswerten.
> Ein gedrückter Taster in der zu überprüfenden Reihe zieht den
> Spalteneingang auf low.

Der jeweilig vom Code aktivierte Port PIN macht das;-)

> Ein gedrückter Taster in einer anderen Reihe kann über den floatenden
> Eingang der Reihe die Spalte nicht auf low ziehen und stört nicht.

Ja. Da die übrigen ROW Output Pins als Eingange wirken macht das nichts 
aus.
>
> Die Reihen werden nun nacheinander ausgewertet -> multiplexing.
>
> Ist das so richtig?
Ja. Der Rest passiert durch Peter's Magic Code;-)

Gerhard

Werner schrieb:
> Wofür bräuchte man denn dann noch Dioden, wenn man mehrere Tastendrücke
> gleichzeitig auswerten möchte?

Wenn man es wie beschrieben macht sind die Dioden überflüssig. Die 
Dioden sind nur notwendig wenn man keinen OPEN DRAIN Ausgänge zur 
Verfügung hat.

Ich setzte mal ein Shift-Register (74HC164) als ROW Treiber ein. In 
diesem Fall waren die Dioden notwendig.

Hallo,

das hat Peter doch geschrieben:

Beitrag "Re: Tasten-Matrix entprellen"

Wie immer gibt es diese Info zum Lesen im Datenblatt deines µC im 
Abschnitt Ports.

Werner schrieb:
> Wofür bräuchte man denn dann noch Dioden, wenn man mehrere Tastendrücke
> gleichzeitig auswerten möchte?

Sobald mehr als 2 Tasten gleichzeitig.
Ohne Dioden kann es bei 3 Tasten gedrückt zu einer 4. Phantomtaste 
kommen.

Werner schrieb:
> Kannst du das mit der Phantomtaste genauer erklären, wie das zustande
> kommt?
> Das verstehe ich noch nicht.

Schau mal hier : 
http://www-user.tu-chemnitz.de/~heha/Mikrocontroller/Tastenmatrix.htm

Ist in Tastenmatrix.c nicht noch ein Fehler drin?

Ohne Dioden nur das DDRx Bit setzen dessen Reihe ausgewertet werden 
soll.

1

  //uint8_t ROW[] = { 0x01, 0x02, 0x04 };    // low active

2

  uint8_t ROW[] = { KEYPAD_ROW_0, KEYPAD_ROW_1, KEYPAD_ROW_2 };    // low active

3

4

  for( i = 0; i < 3;  ++i ){

5

6

    KEYPAD_ROW_DDR |= KEYPAD_ROW_MASK;      //simulation of open drain output

7

    KEYPAD_ROW_DDR &= ROW[i];        // set rows (active row is low output, all other rows are floating input)

8

    asm volatile ("nop");

9

    asm volatile ("nop");

10

    column = KEYPAD_COL_PIN;            // read column

Mit Dioden alle PORTx Bit's setzen bis auf das Bit welches augewertet 
werden soll.

1

  //uint8_t ROW[] = { ~0x01, ~0x02, ~0x04 };    // low active

2

  uint8_t ROW[] = { ~KEYPAD_ROW_0, ~KEYPAD_ROW_1, ~KEYPAD_ROW_2 };    // low active

3

4

  for( i = 0; i < 3;  ++i ){

5

6

    KEYPAD_ROW_PORT |= KEYPAD_ROW_MASK;      //simulation of open drain output

7

    KEYPAD_ROW_PORT &= ROW[i];        // set rows (active row is low output, all other rows are floating input)

8

    asm volatile ("nop");

9

    asm volatile ("nop");

10

    column = KEYPAD_COL_PIN;            // read column

Werner schrieb:
> Kannst du das mit der Phantomtaste genauer erklären, wie das zustande
> kommt?

Mal die Schaltung einer 2 * 2 Matrix auf und drücke 3 Tasten. Dann wird 
auch die 4. Taste als gedrückt erkannt, da die 3 Tasten den Stromkreis 
dafür schließen.
Hat jede Taste eine Diode in Reihe, werden nur die 3 Tasten gemeldet, 
die wirklich gedrückt sind.

Ich habe die Funktion gerade mal auf meinen Cortex-M3 umgesetzt mit 
einer 2x9 Matrix.
Funktioniert auch soweit wunderbar, nur fehlt mir sowas wie eine 
"get_key_pressed" und "get_key_released" Funktion, die ich in der main 
nutzen kann.
Also etwas, dass den Tastendruck nur einmal zurückgibt.

GetKey rufe ich im Timer alle 10ms auf und speichere die Rückgabe in 
einer Variablen. Daurch evaluiert aber die Abfrage in der Main je nach 
Durchlaufzeit vielfach.

Soll ich die Variable zum Zwischenspeichern einfach nach der Evaluierung 
'0' setzen?

Wie macht ihr das?

Gruß
Fabian

Fabian B. schrieb:
> Daurch evaluiert aber die Abfrage in der Main je nach Durchlaufzeit
> vielfach.
Was könnte das bedeuten?

> nach der Evaluierung '0' setzen?
Was "evaluierst" (= "bewertest") du denn wie?

> Daurch evaluiert aber die Abfrage in der Main je nach Durchlaufzeit
> vielfach.
Du könntest mal deine "Main" hier anhängen, dann könnte man die mal 
evaluieren...

Hallo Lothar,
 da gibts nicht anzuhängen ... die Main liest derzeit nur die Taste und 
gibt sie über die serielle aus.
Hier setze ich jetzt schon keyp = 0 um eine Taste nur einmal zu 
behandeln.

1

  while (true) {

2

    if((keyp > 0)){

3

      printf("key_nr: %i\n\r", keyp);

4

      keyp = 0;

5

    }

6

  }

keyp selbst ist eine globale Variable (volatile uint8_t), die im 
10ms-Timer mit

1

  keyp = kbd_get_key();

"gefüllt" wird.

So funktioniert das auch, aber mein Frage war ja ob das so gedacht ist 
oder ob's da was eleganteres gibt, was ich übersehe. Vergleichbar der 
get_key Funktionen aus PeDas "normaler" Tastenentprellung.

Gruß
Fabian

Keiner mehr?
Vielleicht kann ja ein Anwender der Funktion die Tastenauswertung aus 
seinem Programm posten...

Gruß
Fabian

Hallo Peter,

auch nach so vielen Jahren Danke für das Programm. Ich bin 
Quereinsteiger und es hat ein wenig gedauert, aber auch ich bin 
irgendwann durchgestiegen. Allerdngs habe ich mich auch über die

1

P0 |= ~0x07;

 gestolpert.

Nun habe ich wg. der Pin Kurzschlüsse eine Frage.

Ich möchte die Matrix (momentan Testmatrix 3x4, später 10x8) mittels 
Schieberegister realisieren. Dazu nehme ich je einen 595er und einen 
165er.

Gibt es dort auch das Problem mit Kurzschlüssen unter den Pins? Sollte 
ich
dann direkt mit Dioden arbeiten?

Wenn ja, welche Dioden sind dann zu empfehlen?

Gruß
Jens