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  Avant propos :

    Dans cette nouvelle application, le PIC16F84A se comporte comme un circuit encodeur de clavier matriciel conçu pour interfacer un clavier matriciel 4x4 (4 rangées x 4 colonnes à 16 touches) ou 4x3 (4 rangées x 3 colonnes à 12 touches) vers un autre microcontrôleur ou vers un PC. Pour ce faire, deux interfaces (sérielle et / ou parallèle) transmettent l'information d'activation d'une touche en synchronisme avec un signal de "données valides" pour l'utilisation d'applications faisant appel à une interrogation par interruption.
    D'autre part, vous pouvez utiliser ce PIC pour remplacer le très célèbre décodeur de clavier TTL référencé 74C922.  Dans ce cas, vous utiliserez uniquement les quatre sorties parallèles.
    
   Bien entendu, l'encodeur de clavier dispose de fonctions additionnelles telles que l'anti-rebond et l'anti-répétition des touches.

    Enfin, l'encodeur à en autre l'avantage d'être "silencieux" électriquement s'entend !  En effet, nombre d'encodeurs scrutent inlassablement le clavier, ce qui se traduit par un rayonnement d'interférences électromagnétiques (EMI)  produit par les conducteurs allant vers le clavier. Cette scrutation continue peut poser des problèmes lors des tests de CEM (Compatibilité ElectroMagnétique) requis pour la certification d'un produit. En revanche, l'encodeur présenté dans cette page réduit ces problèmes par une surveillance du clavier sans changement de signal, la scrutation ayant lieu qu'après détection d'une action sur une touche.


  Principales caractéristiques de l'interface CAN - RS232 & // :

     Accepte les claviers multiplexés 12 ou 16 touches.
     Deux "vitesses" de transmission série : 2400 / 9600 bauds.
     Choix par softs des niveaux logiques pour communication sérielle : NRZ  ( PC )  ou TTL ( µc ).
     Sortie parallèle sur 1 quartet (4 bits) représentative de la touche pressée.
     Sortie interruption destinée au dispositif interprétant les données parallèles (ou séries).
     Alimentation du montage sous 12 volts à partir d'un adaptateur secteur conventionnel.



  Repérage des principales entrées - sorties :

    Sélection de la "vitesse" de transmission série RS232 :

     Les picots SW1 permettent de sélectionner la vitesse de transmission série tel que :
           Si les picots SW1 sont court-circuités => le transfert s'effectue en 2400 bauds.
           Si les picots SW1 sont laissés ouverts => le transfert s'effectue en 9600 bauds.
 

    Sorties parallèles sur un quartet :

     La sortie parallèle s'effectue sur quatre lignes RB0 (LSB), RB1, RB2, RB3 (MSB).   

       Les sorties parallèles fournissent une suite binaire représentative de la touche pressée tel que :

    Sorties séries RS232 NRZ (pour un PC) et TTL (pour un microcontrôleur) :

   Vous avez la possibilité d'utiliser deux sorties séries :
           Encadré en vert : la sortie RS232 (NRZ) compatible avec les niveaux logiques de l'entrée RS232 de votre PC (Hyper - Terminal, etc...).
           Encadré en bleu : la sortie DATA OUT (TTL) avec des niveaux logiques TTL compatibles avec l'entrée d'un microcontrôleur, circuits logiques, etc...
 

       Les sorties séries fournissent un code ASCII représentatif de la touche pressée tel que :

    Sortie interruption INT :

     Cette sortie INT génère un créneau logique positif de 50ms synchrone avec les données parallèles RB0 à RB3. Succède à l'interruption (front descendant) les données séries représentatives de la touche pressée.
    Voir chronogrammes de la page [ Fonctionnement ] pour de plus amples détails.
 

  Le clavier matricé :

    Caractéristiques du clavier :

      Dans le cadre de cette application, j'ai choisi un clavier matricé 4x4 - 16 touches du distributeur Velleman possédant les spécifications suivantes :

           Caractéristiques des contacts : 20mA, 24VDC;
           Résistance des contacts : 200 ohms max;
           Durée de vie des contacts : 1.000.000 cycles;
           Température de fonctionnement : -20°C à +60°C;
           Matériau : ABS.

    Brochage du clavier Velleman 16 touches :

           Brochage du connecteur du clavier Velleman 16 touches :

           Câblage interne équivalent du clavier Velleman 16 touches :

    Adaptation du brochage du clavier Velleman 16 touches au circuit imprimé :

           Afin d'assurer la connexion de plusieurs types de claviers matricés, j'ai opté pour l'emploi d'un connecteur de clavier configurable à volonté au moyen de multiples liaisons électriques (straps).

           Dans le cas présent, les spécificités d'agencement des 8 broches du connecteur de clavier Velleman répondent aux 8 liaisons électriques (straps) dessinées en bleues sur le croquis suivant :

          Note : Si vous utilisez un autre type de clavier matricé 16 touches (différent du modèle Velleman) et pourvu d'un brochage différent, il vous suffira de modifier l'agencement des liaisons électriques (straps) du circuit imprimé.

    Brochage d'un clavier matricé 4x3 composé de 12 touches :

           A titre d'illustration, voici le câblage interne d'un clavier 12 touches. Dans ce cas, la colonne numéro 4 (Col 4) n'existe pas.

           Voici un exemple d'agencement des liaisons électriques pour un connecteur de clavier 4x3 répondant par exemple au brochage L4 L3 L2 L1 C3 C2 C1 :