DE2845817B2 - Schaltungsanordnung für eine Tastatur, deren Tastschalter jeweils in Reihe mit einer Diode eine Schaltermatrix bilden - Google Patents

Schaltungsanordnung für eine Tastatur, deren Tastschalter jeweils in Reihe mit einer Diode eine Schaltermatrix bilden

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für eine Tastatur der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
Eine derartige Schaltungsanordnung ist bereits bekannt (DE-OS 21 53 108). Bei dieser Schaltungsanordnung sollen die durch Kontaktprollungen sich ergebenden Nachteile überwunden werden, um mit höherer Geschwindigkeit einschreiten zu können.
Darüber hinaus sind Schaltungsanordnungen ähnlicher Art bekannt (DE-AS 25 35 786), bei denen durch einen Multiplexer die einzelnen Matrixzeilen nacheinander aufgerufen und die Schalterzustände der Tastschalter an einen Speicher ausgegeben werden. Die mit den Tastschaltern in Reihe geschalteten Dioden verhindern eine gegenseitige Beeinflussung der Matrixspalten.
Ferner ist es bekannt (DE-AS 27 08 212), zur Anzeige von Positionen Leuchtdioden in Matrixform zu schalten und mittels eines Decodieren eine Zeile und eine Spalte der Diodenmatrix zu aktivieren, so daß die Leuchtdiode im Kreuzungspunkt der betreffenden Zeile und Spalte aufleuchtet.
Schließlich ist eine Schaltung mit Funktionstasten zum Einschalten von Gerätefunktionen bekannt (DE-OS 26 06 227), bei der jede Funktionstaste einer Leuchtdiode zugeordnet ist, die nach Betätigung der Funktionstaste aufleuchtet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung für eine Tastatur der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß mittels der Tastatur eingegebene Informationen und/oder andere, nicht durch Betätigen einer Taste erzeugte Informationen ohne nennenswerten schaltungstechnischen Mehraufwand optisch anzeigbar sind.
Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet
Die als Leuchtdioden eines optischen Anzeigenfeldes ausgebildeten Dioden üben eine Doppelfunktion aus, da sie einerseits zur Entkopplung dienen, wodurch zusätzliche Dioden vermeidbar sind, und andererseits optische Anzeigemittel darstellen, wodurch sich zusätzliche Anschlußleitungen erübrigen, die bei dem eingangs
'- zitierten Stand der Technik erforderlich sind, um beispielsweise das Abtastsignal zu einer zusätzlichen Anzeigeeinrichtung zu leiten.
Weitere Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbe-Schreibung.
in der Zeichnung ist eine Tastatur 1 gezeigt, die zugleich ein optisches Anzeigefeld darstellt und Tastschalter T sowie Leuchtdioden L aufweist. Die Tastatur 1 ist mit einem Multiplexer 2 und mit einer Auswerteeinrichtung 3 verbunden. Der Multiplexer 2 besitzt Ausgangsleitungen X1 bis Xn und die Auswerteeinrichtung 3 m Eingangsleitungen Y1 bis Ym wobei in der Zeichnung der Einfachheit halber jeweils nur die erste und letzte dieser Leitungen dargestellt sind. Die Ausgangsleitungen X\ bis Xn und die Eingangsleitungen Y\ bis Yn, sind in Matrixform angeordnet. Jeder Kreuzungspunkt einer Ausgangsleitung X und einer Eingangsleitung Y ist mit der Reihenschaltung eines Tastschalters T und einer Leuchtdiode L überbrückt.
Zur Kennzeichnung der Tastschalter T und der Leuchtdioden L in der Zeichnung sind die Bezugszeichen Tund L mit zwei Indizes versehen, wobei der erste Index die durch eine Ausgangsleitung X gebildete Matrixzeile und der zweite Ihdtx die durch eine
■»ο Eingangsleitung ^gebildete Matrixspalte bezeichnet.
Die Tastschalter Tder Tastatur 1 bilden in bekannter Weise eine Schaltermatrix, unterscheiden sich jedoch von bekannten Anordnungen dadurch, daß sie Ruhekontaktschalter sind. Die Leuchtdioden L dienen einerseits als Entkopplungsdioden, d. h. sie verhindern eine gegenseitige Beeinflussung der Matrixspalten. Andererseits bilden die Leuchtdioden eine Diodenmatrix eines optischen Anzeigefeldes, mit denen die in die Tastatur 1 durch kurzes Betätigen von Tastschaltern T eingegebenen Befehle oder auch andere Informationen optisch sichtbar gemacht werden können.
Der Multiplexer 2 ist in der Zeichnung sinnbildlich als Mehrfachumschalter dargestellt, der von einem Taktgeber 4 gesteuert ist und den positiven Pol einer Spannungsquelle U nacheinander an die Ausgangsleitungen X\ bis Xn durchschaltet. Jede der Eingangsleitungen Y\ bis Yn, der Auswerteeinrichtung 3 ist mit dem einen Anschluß eines Meßniderstandes /?i bis Rn, verbunden, dessen anderer Anschluß an Masse bzw. an den negativen Pol der Spannungsquelle i/geschaltet ist.
Die Auswerteeinrichtung 3 besteht im dargestellten
Ausführungsbeispiel aus einem Speicher 5 und einem Decoder 6, die vom Taktgeber 4 gesteuert sind. Die Eingangsleitungen Vi bis Yn, führen zum Speicher 5. Der Decoder 6 besitzt m Ausgangsleitungen Z\ bis Zm von denen jede einen Transistorschalter S\ bis Sn, ansteuert, leder dieser Transistorschalter bildet zusammen mit einem Widerstand R\ bis /?'meine Reihenschaltung, die
zum Meßwiderstand R\ bis Rn, der entsprechenden Matrixspalte parallel geschaltet ist.
Die Meßwiderstände R sind derart dimensioniert, daß bei einem Stromfluß von der Spannungsquelle U über eine Ausgangsleitung X, eine Leuchtdiode L, einen Tastschalter T und einen Meßwiderstand ft die betreffende Leuchtdiode nicht sichtbar aufleuchtet, solange der Transistorschalter S der betreffenden Matrixspalte gesperrt ist. Die Widerstände ft'dagegen sind gegenüber den Meßwiderständen ft verhältnismä-Big niederohmig, so daß bei leitendem Transistorschalter S der Strom in der an den Kreuzungspunkt der betreffenden Matrixsp^lte und der vom Multiplexer 2 angesteuerten Matrixzeile angeschlossenen Leuchtdiode L auf deren zum gut sichtbaren Aufleuchten erforderlichen Ansprechstrom ansteigt
Die beschriebene Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt:
Die Transistorschalter Si bis Sn, sind vorerst gesperrt. Der Multiplexer 2 ruft in rascher Folge nacheinander die einzelnen Matrixzeilen der Tastatur 1 auf. Die Tastschalter T werden dadurch abgefragt und die Schalterzustände werden an die Auswerteeiirrichtung 3 ausgegeben und in dessen Speicher 5 eingeschrieben. Wird beispielsweise die erste Matrixzeile abgefragt und ist der Tastschalter Tu durch eine Tastatur 1 bedienende Person geöffnet, der Tastschalter T\m dagegen geschlossen, so fließt von der Spannungsquelle U über die Ausgangsleitung X\ des Multiplexers 2, die Leuchtdiode Lim, den Tastschalter T\m und den Meßwiderstand Rn, ein Strom, der zu klein ist, um die Leuchtdiode L\m zuir Aufleuchten zu bringen, am Meßwiderstand Rn, dagegen einen Spannungsabfall verursacht. An der Eingangsleitung Yn, der Auswerteeinrichtung 3 steht eine positive Spannung an. An der Eingangsleitung Y\ entsteht ein negativer Impuls und in den Speicher 5 wird die Information »Tastschalter Tu geöffnet« in codierter Form geschrieben. In analoger Weise werden die Tastschalter T der weiteren Matrixspalten abgefragt. Der Aufruf der einzelnen Matrixzeilen wird laufend wiederholt, um der die Tastatur t bedienenden Person Gelegenheit zu geben, nacheinander verschiedene Tastschalter Tzw betätigen.
Der Decoder 6 decodiert die im Speicher 5 gespeicherte Information. Wenn der Decoder 6 feststellt, daß der Tastschalter 7I1 betätigt worden ist, gibt er jeweils in dem Zeitpunkt, in welchem der Multiplexer 2 die Spannungsquelle U an die Ausgangsleitung ΛΊ durchschallet, ein Steuersignal an den Transistorschalter S1 ab, wodurch dieser leitend wird, der Widerstand ft'i zum Meßwiderstand fti parallel geschaltet wird und die Leuchtdiode L\\ aufleuchtet, sobald dtr Tastschalter Tj 1 nicht mehr gedrückt wird.
Die in die Tastatur 1 eingegebenen Befehle werden also durch die Leuchtdioden L optisch angezeigt. Die Anzeige wird nicht unmittelbar durch die Betätigung eines Tastschalters T ausgelöst, sondern erfolgt als Rückmeldung eines von der Auswerteeinrichtung 3 empfangenen Befehls. Dadurch ist gewährleistet, daß Fehler in der Schaltungsanordnung sofort erkennbar sind.
Die Leuchtdioden L üben, wie bereits erwähnt, eine doppelte Funktion aus. Sie dienen einerseits als Entkopplungsdioden der Tastschaltermatrix und bilden andererseits eine selbständige Leuchtdiodenmatrix eines Anzeigefeldes. Dadurch ist es möglich, eine Tastatur ohne zusätzliche Anschlußleitungen mit einer optischen Anzeige auszurüsten. Bei π = m werden insgesamt nur 2n Anschlußleitungen benötigt, wobei die Anzahl Tastschalter bzw. Leuchtdioden n2 ist.
Selbstverständlich ist es möglich, mit dem durch die Leuchtdioden L gebildeten Anzeige; eld auch andere Informationen als die Rückmeldung der in die Tastatur 1 eingegebenen Befehle sichtbar zu machen. Um eine beliebige Leuchtdiode L der Diodenmatrix anzusteuern, ist es lediglich erforderlich, den Transistorschalter S der betreffenden Matrixspalte mit einem Steuersignal jeweils dann in den leitenden Zustand zu schalten, wenn der Multiplexer 2 die betreffende Matrixzeile aufruft.
Als Transistorschalter S eignen sich vorteilhaft in integrierter TTL-Schaltungstechnik ausgeführte Treiberstufen mit offenem Kollektorausgang. Die Ansteuerung einer Leuchtdiode L der Diodenmatrix kann selbstverständlich auch auf andere Weise als durch Parallelschalten eines Widerstandes ft'zum Meßwiderstand ft erfolgen, beispielsweise durch Einkopplung eines Stromimpulses aus einer gesonderten Stromquelle. Schließlich können die Meßwiderstände ft entfallen, wenn die Eingänge der Auswerteeinrichtung 3 Emgangswiderstände geeigneter Höhe aufweisen.
Die Auswerteeinrichtung 3 kann als peripherer Baustein einer Prozessoreinheit angehören, an welche weitere Peripherieeinheiten angeschlossen sind. Hierbei kann die Prozessoreinheit sowohl eine Verbindung von der Tastatur 1 zu einer Peripherieeinhsit als ?.uch eine Verbindung von der betreffenden Peripherieeinheit zum Anzeigefeld der Tastatur aufbauen. Dies gestattet, daß ein bestimmter Zustand der Tastatur 1 an die Peripherieeinheit gemeldet und eine Rückmeldung eines bestimmten Zustandes der Peripherieeinheit an das Anzeigefeld erfolgen kann.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Schaltungsanordnung für eine Tastatur, deren Tastschalter jeweils in Reihe mit einer Diode eine Schaltermatrix bilden, wobei die Matrixzeilen an einen Multiplexer und die Matrixspalten an eine Auswerteeinrichtung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Dioden (L) als Leuchtdioden eines optischen Anzeigefeldes ausgebildet sind, und daß der in den Matrixspalten fließende Strom beim Abfragen der Tastatur (T) auf einen zum Aufleuchten der Leuchtdioden (L) nicht ausreichenden Wert begrenzbar und beim Anzeigen einer Information auf mindestens einen zum Aufleuchten der Leuchtdioden (L) ausreichenden Ansprechstrom erhöhbar ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastschalter (T) Ruhekontaktschalter sind.
3. Scha.tungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jede rvialrixspaite ein Meßwiderstand (R) geschaltet ist und daß die Auswerteeinrichtung (3) Ausgänge (Z) aufweist, von denen jeder mit einer Matrixspalte verbunden ist und zur Anzeige einer Information ein solches Signal an die Matrixspalte abgibt, daß der Strom in der entsprechenden Leuchtdiode (L) mindestens auf deren Ansprechstrom ansteigt.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu jedem Meßwiderstand (R) eine Reihenschaltung parallel geschaltet ist, die aus einem Widerstand (R')una «mem an einen Ausgang (^angeschlossenen Transistorschalter ^!besteht.
5. Schaltungsanordnung nac1-· Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistorschalter (S) eine in integrierter TTL-Schaltungstechnik ausgeführte Treiberstufe ist.
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