حاليا ، تم تجهيز العديد من الأجهزة الإلكترونية ، بدءا من أجهزة الكمبيوتر إلى الهواتف المحمولة ، بلوحات مفاتيح. لضمان وظائف لوحات المفاتيح ، يلزم وجود مخطط مسح لوحة مفاتيح مصفوفة. يتيح لك هذا المخطط معالجة الإجراءات بكفاءة وسهولة باستخدام المفاتيح وتحويلها إلى رموز مفهومة للمتحكم الدقيق.
عند استخدام دائرة مصفوفة ، يتم توصيل كل مفتاح على لوحة المفاتيح بخطوط موصل أفقية ورأسية. يقوم المتحكم الدقيق بمسح جميع المفاتيح عن طريق إرسال إشارات خاصة عبر الموصلات إلى المفاتيح. عند الضغط على المفتاح ، تعود الإشارة من المفتاح إلى المتحكم الدقيق ، وتحدد المفتاح الذي تم الضغط عليه.
إن نقل مخطط مسح المصفوفة للوحة المفاتيح إلى وحدة التحكم الدقيقة له العديد من المزايا. أولا ، يسمح لك بتقليل عدد الموصلات المطلوبة لتوصيل لوحة المفاتيح بشكل كبير ، حيث يتم استخدام مبدأ تعدد الإرسال. ثانيا ، يمكن للمتحكم الدقيق معالجة العديد من ضغطات المفاتيح في وقت واحد وتحديد تسلسل ضغطات المفاتيح ، مما يسمح لك بتوسيع وظائف الجهاز.
يتم التحكم في اتصال مخطط مسح المصفوفة للوحة المفاتيح بواسطة متحكم دقيق ، والذي يسمح لك بالتحكم برمجيا في تعيين المفاتيح وتنفيذ وظائف مختلفة مثل الاكتشاف التلقائي للغة الإدخال وتعيين مفاتيح الاختصار وغير ذلك الكثير.
لذا ، فإن توصيل دائرة مسح المصفوفة بلوحة المفاتيح بالمتحكم الدقيق هو حل فعال ومرن يسمح لك بتبسيط تصميم الجهاز وتوسيع قدراته. بفضل هذا النهج ، نحصل على لوحات مفاتيح مريحة وعملية ضرورية للعمل مع الإلكترونيات الحديثة.
- لوحة المفاتيح وتشغيل متحكم
- مبدأ تشغيل مخطط المصفوفة
- الأجهزة التي يمكن استخدام مخطط مصفوفة?
- مزايا مخطط المصفوفة
لوحة المفاتيح وتشغيل متحكم
تتمثل الوظيفة الرئيسية للمتحكم الدقيق في هذه الدائرة في فحص حالة مفاتيح لوحة المفاتيح. يتم استخدام مخطط مسح المصفوفة لأنه يسمح لك بدمج عدد كبير من المفاتيح مع الحد الأدنى لعدد المسامير الموجودة على وحدة التحكم الدقيقة.
عندما يضغط المستخدم على مفتاح على لوحة المفاتيح ، يقوم المتحكم الدقيق بمسح في وضع المقارنة المتسلسلة المتسلسلة لحالات مدخلات ومخرجات لوحة المفاتيح. بمجرد أن يكتشف المتحكم الدقيق تغييرا في حالة المفتاح ، فإنه يسجل معلومات حول الضغط على المفتاح أو تحريره في الذاكرة الداخلية وينقل هذه البيانات إلى الكمبيوتر للمعالجة اللاحقة. تتم عملية مسح لوحة المفاتيح بالكامل بسرعة كبيرة وبدون تأخير ، بشكل غير محسوس تقريبا للمستخدم.
بالإضافة إلى مفاتيح المسح الضوئي ، يمكن للمتحكم الدقيق أيضا أداء وظائف إضافية ، مثل التحقق من سلامة دوائر لوحة المفاتيح ، ومعالجة ضغطات المفاتيح المتعددة ، والتحكم في المفاتيح بوظائف خاصة (على سبيل المثال ، مفاتيح الوظائف) ، بالإضافة إلى خيارات أخرى اعتمادا على التنفيذ المحدد والمهمة.
مبدأ تشغيل مخطط المصفوفة
يعتمد مبدأ تشغيل دائرة المصفوفة على مبدأ توليد إشارة كهربائية مشوهة عند الضغط على مفتاح على لوحة المفاتيح. تحتوي لوحة المفاتيح على شبكة من عدة صفوف وأعمدة تشكل مصفوفة. عند الضغط على الزر الموجود على لوحة المفاتيح ، يتم تشكيل دائرة كهربائية قصيرة المدى بين أحد الصفوف وأحد أعمدة المصفوفة.
لقراءة الزر المضغوط ، يقوم المتحكم الدقيق بمسح كل صف وكل عمود من المصفوفة بالتتابع. في الوقت نفسه ، يتم المسح باستخدام عدد قليل فقط من دبابيس المتحكم الدقيق ، والتي تقوم بالتبديل بين أوضاع الإدخال والإخراج. عندما يكتشف المتحكم الدقيق وجود دائرة كهربائية قصيرة بين صف وعمود ، فإنه يحدد الزر الذي تم الضغط عليه.
ميزة دائرة المصفوفة هي أنها تسمح لك بتوصيل عدد كبير من الأزرار باستخدام عدد محدود من دبابيس المتحكم الدقيق. يعتمد عدد المسامير المطلوبة لتوصيل لوحة المفاتيح على حجم المصفوفة ، ولكنه عادة ما يكون أصغر بكثير من عدد الأزرار.
وبالتالي ، فإن مخطط مسح لوحة المفاتيح المصفوفة هو وسيلة فعالة لتوصيل أجهزة لوحة المفاتيح بالميكروكنترولر ، مما يوفر استخداما اقتصاديا للدبابيس والقدرة على العمل مع عدد كبير من الأزرار.
الأجهزة التي يمكن استخدام مخطط مصفوفة?
- لوحات مفاتيح الكمبيوتر والكمبيوتر المحمول. يتيح لك مخطط المصفوفة توفير عدد كبير من المفاتيح بأقل عدد ممكن من الأسلاك ، مما يبسط إلى حد كبير عملية التصميم ويقلل من تكلفة تصنيع لوحات المفاتيح.
- الهواتف المحمولة والهواتف الذكية. في هذه الأجهزة ، يتم استخدام مخطط المصفوفة لمسح المفاتيح على شاشات اللمس أو للعمل مع الأزرار المادية.
- لوحات التحكم في السيارة. على سبيل المثال ، غالبا ما تكون الأزرار الموجودة على عجلة القيادة أو على لوحة القيادة مجهزة بمخطط مسح مصفوفة.
- الأجهزة الإلكترونية ولوحات المفاتيح الموسيقية. لتوفير عدد كبير من المفاتيح في هذه الأدوات ، يتم استخدام مخطط مصفوفة.
- أجهزة التحكم عن بعد. يتيح لك مخطط المصفوفة التحكم في العديد من الوظائف باستخدام عدد محدود من الأزرار.
تحتوي جميع هذه الأجهزة على عدد محدود من منافذ الإدخال/الإخراج ، لذا فإن استخدام دائرة المصفوفة يمكن أن يقلل بشكل كبير من عدد الأسلاك ، مما يبسط التصميم ويقلل من تكلفة التصنيع.
مزايا مخطط المصفوفة
حفظ المسامير - تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لدائرة المصفوفة في القدرة على توصيل عدد كبير من المفاتيح باستخدام عدد صغير من دبابيس المتحكم الدقيق. عند استخدام دائرة مصفوفة ، يتم تقسيم لوحة المفاتيح إلى صفوف وأعمدة متصلة بدبابيس المتحكم الدقيق. كل مفتاح يربط صف واحد وعمود واحد ، وبالتالي فمن الممكن للاتصال ن مفاتيح في المجموع باستخدام ن + م دبابيس (أين ن هو عدد الصفوف ، م هو عدد الأعمدة). يتيح لك هذا المخطط توفير موارد وحدة التحكم الدقيقة بشكل كبير.
المرونة-ميزة أخرى لمخطط المصفوفة هي مرونة توصيل المفاتيح. إذا لزم الأمر ، يمكنك تصميم لوحات مفاتيح بأشكال مختلفة ، بأعداد مختلفة من المفاتيح والموضع ، باستخدام نفس مخطط المصفوفة. هذا يبسط عملية التطوير ويسمح لك بإنشاء تصميمات مخصصة.
سهولة البرمجة-عادة ما يتم تنفيذ مخطط مسح المصفوفة للوحة المفاتيح باستخدام رمز البرنامج الخاص بالمتحكم الدقيق. يتيح لك هذا الأسلوب اكتشاف ضغطات المفاتيح برمجيا وتنفيذ العمليات المناسبة. لا تتطلب برمجة لوحة مفاتيح المصفوفة تعقيدا كبيرا وتجعل من السهل تكييف لوحة المفاتيح مع احتياجات مشروع معين.
نتيجة لذلك ، يعد مخطط مسح لوحة المفاتيح المصفوفة طريقة فعالة ومرنة للاتصال بجهاز تحكم دقيق ، مما يوفر الموارد ويوفر برمجة مريحة. إلى جانب التكلفة المنخفضة وسهولة التنفيذ ، تستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع في العديد من الأجهزة التي تتطلب إدخال لوحة المفاتيح.