Paper de Teclado Matricial

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTIONICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENERIA ELECTRONICA Sayas Zubieta Arnol Yoel [email protected] Junio del 2015 RESUMEN: En el siguiente informe trataremos el tema acerca de lo que es el teclado matricial y también sobre compuertas lógicas de múltiples entradas y por último sobre la decodificación PALABRAS CLAVES: Teclado, compuerta, entrada, decodificación ABSTRAC: In the following report we discuss this issue about what is the matrix keyboard and also on multiple input logic gates and finally on decoding KEY WORDS: Keyboard, gate, input, decoding. El teclado matricial consiste en un ordenamiento de botones conectados en filas y columnas , de modo que se pueden leer varios botones con el mínimo número de pines requeridos. Un teclado matricial 4x4 solamente ocupa 4 líneas de un puerto para las filas y otras 4 líneas para las columnas, de este modo se pueden leer 16 teclas utilizando solamente 8 líneas de un microcontrolador. Si asumimos que todas las columnas y filas inicialmente están en alto (1 lógico), la pulsación de un botón se puede detectar al poner cada fila a en bajo (0 lógico) y checar cada columna en busca de un cero, si ninguna columna está en bajo entonces el 0 de las filas se recorre hacia la siguiente y así secuencialmente. II. ASPECTOS BASICOS Un modo simple de detectar la tecla presionada es incrementar una variable con la cuenta de las teclas revisadas, de este modo al detectar una pulsación el valor de la cuenta será el valor de la tecla presionada. Si al final no se presionó ninguna tecla la variable se pone a cero y la cuenta vuelve a comenzar. El puerto B del microcontrolador 16f628 viene preparado especialmente para el control de un teclado matricial 4x4 . Para tener siempre un valor de 1 lógico en las columnas del teclado (parte alta del puerto B del pic) es necesario conectar resistencias de pull-up, sin embargo el puerto B cuenta con resistencias de pull-up integradas, de ese modo es posible trabajar con un teclado matricial sin necesidad de ningún componente externo. Las resistencias de pull-up del puerto B se habilitan poniendo en 0 el bit NOT_RBPU del registro I. INTRODUCCIÓN Teclado matricial, compuertas NAND y OR, decodificación Página 1

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Teclado matricial

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTIONICAESCUELA PROFESIONAL DE INGENERIA ELECTRONICA

Sayas Zubieta Arnol [email protected]

Junio del 2015

RESUMEN: En el siguiente informe trataremos el tema acerca de lo que es el teclado matricial y también sobre compuertas lógicas de múltiples entradas y por último sobre la decodificaciónPALABRAS CLAVES: Teclado, compuerta, entrada, decodificación

ABSTRAC: In the following report we discuss this issue about what is the matrix keyboard and also on multiple input logic gates and finally on decodingKEY WORDS: Keyboard, gate, input, decoding.

El teclado matricial consiste en un ordenamiento de botones conectados en filas y columnas, de modo que se pueden leer varios botones con el mínimo número de pines requeridos. Un teclado matricial 4x4 solamente ocupa 4 líneas de un puerto para las filas y otras 4 líneas para las columnas, de este modo se pueden leer 16 teclas utilizando solamente 8 líneas de un microcontrolador. Si asumimos que todas las columnas y filas inicialmente están en alto (1 lógico), la pulsación de un botón se puede detectar al poner cada fila a en bajo (0 lógico) y checar cada columna en busca de un cero, si ninguna columna está en bajo entonces el 0 de las filas se recorre hacia la siguiente y así secuencialmente.

II. ASPECTOS BASICOS

Un modo simple de detectar la tecla presionada es incrementar una variable con la cuenta de las teclas revisadas, de este modo al detectar una pulsación el valor de la cuenta será el valor de la tecla presionada. Si al final no se presionó ninguna tecla la variable se pone a cero y la cuenta vuelve a comenzar. El puerto B del microcontrolador 16f628 viene preparado especialmente para el control de un teclado matricial 4x4. Para tener siempre un valor de 1 lógico en las columnas del teclado (parte alta del puerto B del pic) es necesario conectar resistencias de

pull-up, sin embargo el puerto B cuenta con resistencias de pull-up integradas, de ese modo es posible trabajar con un teclado matricial sin necesidad de ningún componente externo.

Las resistencias de pull-up del puerto B se habilitan poniendo en 0 el bit NOT_RBPU del registro OPTION_REG.Al método aquí expuesto para detectar la pulsación de una tecla en un teclado matricial se le conoce como muestreo secuencial. Existen otros, sin embargo esté es tal vez el más sencillo. En el siguiente ejemplo cada tecla del teclado matricial tiene un valor de 0 a F, valor que se despliega en un display de 7 segmentos.

III.COMPUERTA NAND La compuerta NAND, o NOT AND es una puerta lógica que produce una salida que es falsa solamente si todas sus entradas son verdaderas; por tanto, su salida es el complemento de la puerta AND. Cuando todas sus entradas están en 1 (uno) o en ALTA, su salida está en 0 o en BAJA, mientras que cuando una sola de sus entradas o ambas están en 0 o en BAJA, su SALIDA va a estar en 1 o en ALTA..La puerta NAND es significativa debido a que cualquier función booleana se puede implementar mediante el uso de una combinación de puertas NAND. Esta propiedad se llama integridad funcional.

I. INTRODUCCIÓN

Teclado matricial, compuertas NAND y OR, decodificación

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Los sistemas digitales que emplean ciertos circuitos lógicos se aprovechan de integridad funcional de NAND.

La función NAND NAND(a1, a2, ..., an) es lógicamente equivalente a NOT(a1 AND a2 AND ... AND an). IV. POR QUE EXISTEN NAND DE 8 ENTRADAS Y NO EXISTEN COMPUERTAS OR DE 8 ENTRADAS

La compuerta Nand, es una compuerta que está presente en flipflop, se presta a un mayor uso de aplicaciones y por las leyes de Demorgan casi todas las funciones booleanas se pueden expresar usando compuertas NAND, y está disponible en la mayoría de los fabricantes de semiconductores como Fairchild Semiconductor, Philips o Texas Instruments. Normalmente, estos están disponible tanto en el orificio pasante de los formatos DIL y SOIC. Están disponibles los estándares de 2, 3, 4 y 8 de puertas NAND de entrada:

Las puertas OR son puertas lógicas básicas, y como tales están disponibles en TTL y familias lógicas de CMOS. Las serie estándar 4000 de los CI CMOS es el 4071, que incluye cuatro puertas OR independientes de dos entradas. La versión tradicional TTL es el 7432. Existen muchas ramas de la puerta OR 7432 original. Todas tienen el mismo pin out pero diferente arquitectura interna, que les permite operar en diferentes rangos de voltaje o a velocidades más altas. En adición a la puerta OR estándar de 2-entradas, también están disponibles puertas OR de 3 y 4 entradas.

III. IMPLEMENTAR UN DECODIFICADOR BCD A

7SEG CON COMPUERTAS BASICAS

En la figura se muestra el dispositivo TTL denominado decodificador excitador 7447A BCD a 7 segmentos, con su respectiva tabla de verdad

a=∑(1,4,6)=A BD+A BC D

b=∑(5,6)=A BC D+A BC D

c=∑(2)=A BC D

d=∑(1,4,7,9)=BC D+ABC D+A BCD

e=∑(1,3,4,5,7.9)=A D+BC D+ABC

f=∑(1,2,3,7)=ACD+A BC+A B D

g=∑(0,1,7)=A BC+A BCD

C.I. 7447

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ENTRADAS SALIDAS N°A B C D a b c d e f g

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REFERENCIAS

[1]Tocci

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