Hoe kan dit werken zonder enige multiplexer?

Dat hoeft niet. Het toetsenbord lijkt alleen schakelaars te hebben, met misschien enkele diodes die we niet kunnen zien. Het linkerbord ziet er echter uit alsof er een processor op zit. Vrijwel zeker wordt multiplexing gedaan in firmware.

Het multiplex-algoritme werkt ongeveer als volgt:

1. Rij een rij hoog, de andere laag.

2. Schakel passieve pulldowns in op de kolomregels.

3. Kijk welke kolomregels hoog zijn. De knoppen op de snijpunten van die kolomregels met de ene beweerde rijlijn worden ingedrukt. De andere knoppen op die rij worden losgelaten.

4. Herhaal terug naar stap één en bevestig de volgende rij op volgorde.

Het bovenstaande proces wordt snel genoeg herhaald, zodat alle knoppen worden gecontroleerd binnen een tijd die voor een menselijke waarnemer nog steeds onmiddellijk aanvoelt. De menselijke limiet van "onmiddellijk" in deze context is ongeveer 50 ms. Zelfs een low-end microcontroller kan een 4x4-toetsenbord in veel minder tijd scannen.

Kan dit nauwkeurig het indrukken van meerdere knoppen detecteren?

Waarschijnlijk wel. Een manier is om met elke knop een diode in serie te zetten. Die kunnen aan de onderkant van het bord staan ​​dat je laat zien. Met de diodes werkt het hierboven beschreven algoritme gewoon.

Een andere manier is door weerstanden in serie te zetten met lijnen en hun analoge spanning te meten. Zelfs met meerdere knoppen die meerdere rij- / kolomregels aan elkaar kortsluiten, kun je er uiteindelijk achter komen welke knoppen worden ingedrukt. Dit vereist A / D-ingangen in de micro, niet alleen digitale ingangen zoals wanneer diodes worden gebruikt.

Zonder diodes ... krijg je fantoomrechthoeken.

Bijvoorbeeld in uw voorbeeld (2,2) (2,3), (3,2) en (3,3);je koos een ironisch voorbeeld door een rechthoek te kiezen.Als u werkelijk alle vier indrukt, zal het werken.Maar als u op een van de drie hoeken van de rechthoek drukt, wordt de vierde hoek ook weergegeven om ingedrukt te worden, ook al is dat niet zo.

Dat toetsenbord is duidelijk bedoeld voor het invoeren van toetsenbordgegevens, waarbij de gebruikersconventie één toetsaanslag per keer is.U merkt bijvoorbeeld dat er geen "shift" -toetsen zijn op het toetsenbord van een tankstation voor creditcardinvoer.

Als je echter van S1 een shift-toets en S3 een alt-shift-toets hebt gemaakt, zodat gebruikers beide redelijkerwijs kunnen vasthouden terwijl ze ook op S13 drukken, dan lijkt het alsof S15 ook is ingedrukt.

U kunt dit als volgt doen zonder continue scan:

• Zet alle stuurprogramma's op hoog
• Schakel passieve pulldowns in op ontvangende lijnen
• Stel de pincode-onderbreking in om te detecteren dat een van de lijnen hoog gaat (of van niveau verandert)
• Als dit gebeurt, schakel dan toetsenbordscan in, zeg elke 10 ms
• Normaal scannen en toetsaanslagen verwerken
• Na een time-out zonder gebeurtenissen, stopt u met scannen en start u opnieuw bij het eerste opsommingsteken

Ik heb dit gedaan met Assembly Language op kale Atmel AVR-microcontrollers.
Voor de eenvoud: Toetsenbordrijen: gebruik Arduino-pinnen 4,5,6 en 7 (AVR-pinnen PD4, PD5, PD6 en PD7) Toetsenblokkolommen: gebruik Arduino-pinnen 8, 9, 10 en 11 (AVR-pinnen PB0, PB1, PB2 en PB3) Maak invoer van rijpennen met ingeschakelde pull-ups. Maak kolompinnen Uitvoer en uitvoer nullen naar hen. Schakel Pin Change Interrupts in op alle rij- en kolompinnen. http://playground.arduino.cc/Main/PinChangeInterrupt Door op een knop op het toetsenbord te drukken, wordt een rijpen naar beneden getrokken. De interruptroutine moet de rij-pinnen lezen en bepalen welke pin laag is. De bovenste 4 bits moeten drie enen zijn en één nul. Als je een uint8_t 8 bit variabele gebruikt, kun je deze delen door 16 of (var >> 4) om de 4 bits in de onderste bits van het getal te plaatsen. U kunt een bitsgewijze OR | gebruiken bewerking met 240 om de bovenste 4 bits in te stellen op 1s en een bitsgewijze NOT ~ -bewerking om alle bits om te keren, zodat u slechts één bit hebt die de rij vertegenwoordigt waarop de knop was ingedrukt. Sla dit nummer op als 0, 1, 2 of 3.
Verander de pinconfiguratie:
Maak invoer van kolompinnen met ingeschakelde pull-ups. Maak rijpennen Uitvoer en uitvoer nullen naar hen. Lees de kolompennen en zoek welke pen laag is. Voer een vergelijkbare bewerking uit met deze waarde, behalve dat u het nummer niet naar rechts hoeft te verschuiven. Na de var ^ 240 en ^ var heb je een enkele bit om de kolom weer te geven waarop de toets was ingedrukt. Vergeet niet om interrupts uit te schakelen voordat u poorten opnieuw configureert, omdat dit waarschijnlijk ongewenste interrupts zal veroorzaken. Mogelijk moet u de interruptvlaggen wissen wanneer u de interruptroutine verlaat om dubbele afhandeling van interrupts te voorkomen.