Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Dobór układu CMOS - Model klawiatury do mikrokontrolera

aimn 05 Lut 2010 18:31 1499 5
  • #1 05 Lut 2010 18:31
    aimn
    Poziom 10  

    Witam. Do mikrokontrolera ATmega chcę podłączyć swoją klawiaturę złożoną z 16 przycisków. Ponieważ będzie ich aż tyle zaprojektowałem sobie "encoder" na bramkach OR, który będzie miał na wejściu 16 sygnałów a na wyjściu 4, te 4 sygnały będą zawierały informację o naciśniętym przycisku. Jeden przycisk będzie zaprojektowany w następujący sposób:

    Dobór układu CMOS - Model klawiatury do mikrokontrolera

    Tu rodzi się moje pierwsze pytanie, wyjście "Out" na obrazku będzie prowadzić do układu CMOS: 'Inverter Schmitt Trigger' albo 'Inverter Buffer Schmitt Trigger'. Nie wiem, który wybrać? Po co są układy Buffer CMOS? Służą one jako "wzmacniacze" sygnału? Czy w takim razie muszę użyć tego układu z buforem czy wystarczy mi zwykły? Drugie pytanie jest następujące, takie układu mają przeważnie dwa wejścia Output Enable (OE), które wpływają na wyjście, jeżeli chcę ustawić OE na logiczne 0, to po prostu nie podłączać niczego do tego wejścia, prawda? Po którymś z dwóch układów będą znajdować się wspomniane bramki OR.

    0 5
  • #3 05 Lut 2010 19:54
    cyberdar
    Poziom 31  

    Witam

    Proponuję 74150. Rezystor podciągający wskazany, kondensator nie.

    --
    pozdrawiam

    0
  • #4 06 Lut 2010 11:15
    aimn
    Poziom 10  

    Tak wiem, że projekt klawiatury matrycowej byłby prostszy, że istnieją gotowe układy takie jak podał kolega wyżej, a także gotowe scalaki encodery do przycisków. Jednakże interesowałaby mnie odpowiedź do moich pytań. Z góry dziękuję za pomoc.

    0
  • #5 06 Lut 2010 12:02
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    aimn napisał:


    Tu rodzi się moje pierwsze pytanie, wyjście "Out" na obrazku będzie prowadzić do układu CMOS: 'Inverter Schmitt Trigger' albo 'Inverter Buffer Schmitt Trigger'. Nie wiem, który wybrać?


    Ja bym wybrał te odwracające, bo dają na wyjściu 1 w momencie wciśnięcia przycisku co ułatwi zaprojektowanie kodera na bramkach OR.

    Cytat:
    Po co są układy Buffer CMOS? Służą one jako "wzmacniacze" sygnału?


    Służą jako separatory nieodwracające sygnału. Obciążają dany punkt jednym wejściem (w sensie elektrycznym) a dają dużo większą obciążalność wyjścia co pozwala podłączyć wiele wejść innych elementów (ilość zależy od typu układu)


    Cytat:
    Drugie pytanie jest następujące, takie układu mają przeważnie dwa wejścia Output Enable (OE), które wpływają na wyjście, jeżeli chcę ustawić OE na logiczne 0, to po prostu nie podłączać niczego do tego wejścia, prawda?


    Wejścia OE zwykle przełączają stan wyjścia pomiędzy dwoma stanami pracy: jako zwykłego elementu logicznego (na wyjściu będzie stan niski lub wysoki) i wyjścia o wysokiej impedancji (oznaczane HIZ lub HiZ) co oznacza, że dane wyjście jest jakby fizycznie odłączone od danego węzła połączeniowego (prąd ani nie wpływa ani nie wypływa). Używane jest to przy połączeniach magistralowych gdzie do tych samych linii są podłączone wyjścia wielu elementów. W damym momencie tylko jeden układ może sterować magistralą a reszta musi być odłączona (stan HiZ na ich wyjściu).
    Wtedy właśnie ustawia się w stan aktywny wejście OE (output enable - odblokowanie wyjścia). Przeważnie stanem aktywnym OE jest stan niski (pozwala to realizować sterowanie z wielu wyjść typu otwarty kolektor - tzw. "suma na drucie").

    Ustawienie danego wejścia na 0 (stan niski) oznacza podłączenie go do masy lub wyjścia jakiegoś elementu, który ma na stałe na wyjściu stan niski.

    Ustawienie danego wejścia na 1 (stan wysoki) oznacza podłączenie go do plusa zasilania układów logicznych lub wyjścia jakiegoś elementu, który ma na stałe na wyjściu stan wysoki (np. inwertera z wejściem podłączonym na stałe do masy).

    W żadnym wypadku nie należy zostawiać w układzie niepodłączonych wejść elementów logicznych, ponieważ:

    - stan ich nie będzie jednoznacznie określony (szczegónie wejścia układów CMOS)

    - układ będzie łapał zakłócenie przez takie wejście co może spowodować w nieodpowiednim momencie błędne zadziałanie układu.

    - zwiększa się pobór prądu całego układu jeżeli sygnał wejściowy ustali się w przedziale przełączania danego elementu (na wyjściu też będzie stan nieokreślony)

    - stan wejścia może się zmienić po jakimś czasie jeżeli przez rezystancje utworzone z zanieczyszczeń na płytce drukowanej naładują się pojemności montażowe - dotyuczy to wysokooporowych wejść układów CMOS

    Niewykorzystane wejścia bramek OR i NOR łączymy do masy lub z innymi wejściami tej samej bramki.

    Niewykorzystane wejścia bramek AND i NAND łączymy do plusa zasilania układu logicznego lub z innymi wejściami tej samej bramki.

    Wejścia niewykorzystanych inwerterów w układzie (przeważnie jest ich po 6 sztuk w kostce) łączymy do masy lub plusa zasilania zależnie, które połączenie jest wygoeniejsze do wykonania na płytce drukowanej (np. krótsze).

    0
  • #6 06 Lut 2010 16:21
    aimn
    Poziom 10  

    Dziękuję bardzo za wyczerpującą odpowiedź.

    Paweł Es. napisał:
    Ja bym wybrał te odwracające, bo dają na wyjściu 1 w momencie wciśnięcia przycisku co ułatwi zaprojektowanie kodera na bramkach OR.


    Oba są odwracające, właśnie pod te bramki, tak jak napisałeś. Użyję więc tych bez bufora, bo nie będzie potrzebny do takiego układu. Dziękuję.

    0