Teclado Adc

Programa. Diseño de un teclado usando un solo pin del ADC
Por David Infante Sánchez
Fundador de www.comunidadatmel.com
dinfante29@hotmail.com
En los programas del curso del CD del programador se vieron varios teclados, uno de ellos
era usar un pin por cada tecla, pero si tenemos 16 teclas ocuparíamos 16 pines;
posteriormente se analizó un teclado matricial y para 16 teclas ocuparíamos unamatriz de
4*4, necesitándose 4 pines de entrada y 4 pines de salida para hacer el barrido de las teclas.
Pero hay una forma más económica refiriéndonos al ahorro de pines y es haciendo que cada
tecla genere un voltaje distinto para diferenciarla de otra tecla. Inclusive es la forma en que
los electrodomésticos funcionan como los estéreos de casa que tienen muchas teclas, hacen
que cada teclagenere un voltaje distinto.
Teóricamente si tenemos un ADC de 8 bits podríamos tener hasta 256 teclas, pero en la
práctica no es posible porque las resistencias tienen tolerancias y hay que separar cada tecla
en un voltaje para diferenciar entre cada tecla. Recuerdo que un alumno quería hacer un
teclado matricial que le expliqué, pero luego le expliqué también el teclado con el ADC el
cual lepermitió ahorrar muchos pines, pero cuando lo expuso ante otros dijeron que por
qué no lo hizo pin a pin como debería hacerse un teclado y aunque él comentó que así
funcionaban los teclados de los electrodomésticos (que funcionan y se venden por millones)
no aceptaron esta idea, que comento no es nueva, ni invención mía es algo que ya había
visto en algunas notas de aplicación, pero larealidad de la no aceptación de cuando expuso
esa aplicación es porque las personas se van quedando obsoletas y cuando ven algo nuevo y
al no entenderlo se cierran, pero comento esta es la forma en que se manejan los teclado de
todos los electrodomésticos y es a través de la generación de voltajes, y es que esto permite
ahorrar pines en el chip ya que uno sólo pin puede usarse para detectar muchasteclas.
Regresando al tema, veamos la red resistiva de la figura 1:
En el ejemplo las 4 resistencias son de 1Kohm, pero lo importante es que si las 4
resistencias son iguales el voltaje que habrá en los extremos de la resistencia serán: 1.25,
2.5, 3.75 y 5 volts. Entonces si se presiona el B0 Vg=1.25V, si se presiona B1 Vg=2.5, B2
Vg=3.75 y B4=5 volts. Ese Vg es el que aplicamos al pin del ADCdel microcontrolador,
pero si no se presiona ninguna tecla ¿qué voltaje habra en Vg? Sería cero, pero resulta que
en el ADC el pin quedará flotado porque no está conectado a ningún potencial, así que el
ADC medirá ruido, así que tenemos que modificar el circuito para fijar el ADC a un
potencial de cero cuando no se presione ninguna tecla, figura 2.
Figura 1. Voltajes generados con una redresistiva.
En la siguiente figura se aprecia que el Vadc=0 cuando no se presione ninguna tecla porque
está fijado a cero a través de la resistencia de pull down.
Figura 2. Se pone una resistencia mucho más grande que las resistencias del divisor para
disminuir el efecto de carga.
Vea el circuito equivalente de la figura 3 cuando se presiona B0
Figura 3. Queda en paralelo la resistencia inferiorcon la R de 100Kohms y es igual a
990.09 ohms
Cuando se presiona el B1 queda en paralelo las 2 resistencias inferiores con la resistencia
de 100 Kohm y su equivalente es de 1960 ohms, en lugar de 2 Kiloohms.
Vemos que al ser grande esa resistencia de 100Kohms su efecto sobre las resistencias del
divisor disminuye, si fuera muy pequeña su efecto modificaría las resistencias del divisor y
porlo tanto sus voltajes. Así que despreciaremos el efecto de carga de esa resistencia y
consideraremos que los voltajes generados son 1.25, 2.5, 3.75 y 5 volts. Si se colocan más
teclas y más resistencias probablemente si requiera ver los voltajes que se generarían
considerando el efecto de la resistencia de pull down.
Cuando se presiona la tecla B1 se coloca en paralelo las dos resistencias...