Matriz de pulsadores con Arduino 
En el post anterior presenté el desarrollo para Arduino de una matriz de leds utilizando la técnica de la multiplexación. En este post desarrollaré el mismo concepto pero esta vez para leer un teclado en forma de matriz de pulsadores.

Para realizar la matriz de pulsadores he distribuido, de manera similar a los leds, 9 pulsadores en una configuración de 3x3.

Como se puede ver en la figura, las tres columnas están conectadas directamente a tres salidas digitales del procesador (en este caso son las etiquetadas como A0, A1 y A2 del Arduino) mientras que las filas tienen en este caso una configuración un poco más compleja. Cada fila está equipada con una resistencia de pull-up de 1K y con un condensador de 1u en pull-down. Como cada fila está configurada como entrada, es necesario poner resistencias en pull-up para garantizar que se lea un 1 (5 voltios) cuando no haya nada pulsado. El condensador de 1u hace de filtro pasivo paso-bajo ante los posibles rebotes mecánicos de los pulsadores.

De forma similar a como hacíamos con la matriz de leds, vamos haciendo un barrido de cada una de las columnas (vamos poniéndolas a 0) y vamos comprobando el valor de todas las filas para cada activación de columna. En este caso, aunque hemos incluido un condensador antirrebote, no hay que fiarse y es mejor habilitar un mecanismo por software para minimizar el impacto del posible rebote de los pulsadores:

inicialización:
estado := SELECCIONAR_COLUMNA
columna := 0
fila := 0

ejecución:
si (estado = SELECCIONAR_COLUMNA) entonces
activarColumna(columna)
cargarContadorDescendenteTimer(10ms)
estado := ESPERAR_COLUMNA
en otro caso, si (estado = ESPERAR_COLUMNA) entonces
si (contadorTimer = 0) entonces
estado := LEER_FILAS
fin si
en otro caso, si (estado = LEER_FILAS) entonces
fila := 0;
encontrada := false
mientras ((fila < 3) AND (no encontrada)) hacer
si (activadaFila(fila)) entonces
encontrada := true
en otro caso
fila := fila + 1
fin si
fin mientras
si (encontrada) entonces
// NOTIFICAR: SE HA PULSADO LA TECLA (fila, columna)
estado := ESPERAR_REBOTE
cargarContadorDescendenteTimer(20ms)
en otro caso
columna := ((columna + 1) % 3)
estado = SELECCIONAR_COLUMNA
fin si
en otro caso, si (estado = ESPERAR_REBOTE) entonces
si (contadorTimer = 0) entonces
estado := ESPERAR_LIBERACIÓN
fin si
en otro caso, si (estado = ESPERAR_LIBERACIÓN) entonces
si (no activadaFila(fila)) entonces
// NOTIFICAR: SE HA LIBERADO LA TECLA (fila, columna)
estado := ESPERAR_REBOTE2
cargarContadorDescendenteTimer(20ms)
fin si
en otro caso, si (estado = ESPERAR_REBOTE2) entonces
si (contadorTimer = 0) entonces
columna := 0
estado := SELECCIONAR_COLUMNA
fin si
fin si

inicialización se ejecutará al principio del programa mientras que ejecución deberá ejecutarse continuamente en el bucle principal de la aplicación.

activarColumna(c) pone a 0 (0 voltios) la columna “c” y pone a 1 (5 voltios) el resto de columnas. activadaFila(f) devuelve “true” si la fila “f” está a 0 (hay un pulsador presionado que está poniendo a 0 voltios esa fila).

En cuanto se detecta una tecla pulsada se notifica y se espera un tiempo sin leer nada (ESTADO_REBOTE), cumplido ese tiempo, se espera a que la tecla pulsada se libere y en cuanto se libera se vuelve a esperar un tiempo sin leer nada (ESTADO_REBOTE2). Estos dos tiempos “muertos” son cortos pero necesarios para proteger a la aplicación de pulsaciones espúreas en caso de producirse rebote mecánico en los pulsadores.

He colgado un pequeño vídeo en el que se puede ver tanto la matriz de leds como la matriz de pulsadores en acción. Por ahora no hace nada del otro mundo: Cada tecla está vinculada a un led, lo enciende o lo apaga cuando se pulsa (no es nada del otro mundo pero bueno, es una prueba de concepto :-) )



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