CH625072A5

CH625072A5 -

Info

Publication number: CH625072A5
Application number: CH251678A
Authority: CH
Inventors: Mathis Halder
Original assignee: Landis & Gyr Ag
Priority date: 1978-03-08
Filing date: 1978-03-08
Publication date: 1981-08-31
Also published as: US4234872A; DE2845817A1; DE2845817C3; DE2845817B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Abfrage der in eine Tastatur eingegebenen Befehle der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Schaltungsanordnungen dieser Art sind bekannt (DE-AS 25 35 786). Hierbei werden durch den Multiplexer die einzelnen Matrixzeilen nacheinander aufgerufen und die Schalterzustände der Tastschalter an einen Speicher ausgegeben. Die mit den Tastschaltern in Reihe geschalteten Dioden verhindern eine gegenseitige Beeinflussung der Matrixspalten.

Es ist auch bekannt (DE-AS 27 08 212) zur Anzeige von Positionen Leuchtdioden in Matrixform zu schalten und mittels eines Decodierers 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 jeder Funktionstaste eine Leuchtdiode zugeordnet ist, die nach Betätigung der Funktionstaste aufleuchtet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die in die Tastatur eingegebenen Befehle oder auch andere Informationen ohne nennenswerten Mehraufwand optisch angezeigt werden.

Die Erfindung besteht in den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

In der einzigen Zeichnungsfigur bedeutet 1 eine Tastatur, 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 n Ausgangsleitungen Xi bis Xn und die Auswerteeinrichtung 3 m Eingangsleitungen Yi bis Ym, wobei in der Zeichnung der Einfachheit halber jeweils nur die erste und letzte dieser Leitungen dargestellt sind. Die Ausgangsleitungen Xi bis Xn und die Eingangsleitungen und die

Eingangsleitungen Yi bis Ym 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 T und L mit zwei Indizes versehen, wobei der erste Index die durch eine Ausgangsleitung X gebildete Matrixzeile und der zweite Index die durch eine Eingangsleitung X gebildete Matrixspalte bezeichnet.

Die Tastschalter T der Tastatur 1 bilden in bekannterWeise 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 Xi bis Xn durchschaltet. Jede der Eingangsleitungen Yi bis Ym der Auswerteeinrichtung 3 ist mit dem einen Anschluss eines Messwiderstandes Ri bis Rm verbunden, dessen anderer Anschluss an Masse bzw. an den negativen Pol der Spannungsquelle U 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 Yi bis Ym führen zum Speicher 5. Der Decoder 6 besitzt m Ausgangsleitungen Zi bis Zm, von denen jede einen Transistorschalter Si bis Sm ansteuert. Jeder dieser Transistorschalter bildet zusammen mit einem Widerstand R' i bis R'm, eine Reihenschaltung, die zum Messwiderstand Ri bis Rm 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 R die betreffende Leuchtdiode nicht sichtbar aufleuchtet, solange der Transistorschalter S der betreffenden Matrixspalte gesperrt ist. Die Widerstände R' dagegen sind gegenüber den Messwiderständen R verhältnismässig niederohmig, so dass bei leitendem Transistorschalter S der Strom in der an den Kreuzungspunkt der betreffenden Matrixspalte 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 Sm 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 Auswerteeinrichtung 3 ausgegeben und in dessen Speicher 5 eingeschrieben. Wird beispielsweise die erste Matrixzeile abgefragt und ist der Tastschalter Tu durch eine die Tastatur 1 bedienende Person geöffnet, der Tastschalter Timdagegen geschlossen, so fliesst von der Spannungsquelle U über die Ausgangsleitung X] des Multiplexers 2, die Leuchtdiode L]m, den Tastschalter Tlm und den Messwiderstand Rm ein Strom, der zu klein ist, um die Leuchtdiode L]m zum Aufleuchten zu bringen, am Messwiderstand Rm dagegen einen Spannungsabfall verursacht. An der Eingangsleitung Ym der Auswerteeinrichtung 3 steht eine positive Spannung an. An der Eingangsleitung Yi entsteht ein negativer Impuls und in den Speicher 5 wird die Information «Tastschalter Tu geöffnet» in codierter Form eingeschrieben. In analoger Weise werden die Tastschalter T der weiteren Matrixspalten abgefragt. Der Aufruf der einzelnen

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5

0

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

j5

Matrixzeilen wird laufend wiederholt, um der die Tastatur 1 bedienenden Person Gelegenheit zu geben, nacheinander verschiedene Tastschalter T zu betätigen.

Der Decoder 6 decodiert die im Speicher 5 gespeicherte Information. Wenn der Decoder 6 feststellt, dass der Tastschalter Tu betätigt worden ist, gibt er jeweils in dem Zeitpunkt, in welchem der Multiplexer 2 die Spannungsquelle U an die Ausgangsleitung Xi durchschaltet, ein Steuersignal an den Transistorschalter Si ab, wodurch dieser leitend wird, der Widerstand R' i zum Messwiderstand Ri parallel geschaltet wird und die Leuchtdiode Li i aufleuchtet, sobald der Tastschalter T11 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 n = m werden insgesamt nur 2n Anschlussleitungen benötigt, wobei die Anzahl Tastschalter bzw. Leuchtdioden n2 ist.

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Selbstverständlich ist es möglich, mit dem durch die Leuchtdioden L gebildeten Anzeigefeld auch andere Informationen als die Rückmeldung der in die Tastatur 1 eingegebenen Befehle sichtbar zu machen. Um eine beliebige Leuchtdiode L 5 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 inte-io grierter 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 R' zum Messwiderstand R erfolgen, beispielsweise durch Ein-13 kopplung eines Stromimpulses aus einer gesonderten Stromquelle. Schliesslich können die Messwiderstände R entfallen, wenn die Eingänge der Auswerteeinrichtung 3 Eingangswiderstände geeigneter Höhe aufweisen.

Die Auswerteeinrichtung 3 kann als peripherer Baustein 20 einer Prozessoreinheit angehören, an welche weitere Peripherieeinheiten angeschlossen sind. Hierbei kann die Prozessoreinheit sowohl eine Verbindung von der Tastatur 1 zu einer Peripherieeinheit als auch eine Verbindung von der betreffenden Peripherieeinheit zum Anzeigefeld der Tastatur aufbauen. Dies 25 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.

G

1 Blatt Zeichnungen

Claims

625072 PATENTANSPRÜCHE

1. Schaltungsanordnung zur Abfrage der in eine Tastatur eingegebenen Befehle, in welcher die Tastschalter der Tastatur jeweils mit einer Diode in Reihe geschaltet sind und eine Schaltermatrix bilden, wobei die Matrixzeilen an einen Multi-plexer und die Matrixspalten an eine Auswerteeinrichtung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Dioden (L) Leuchtdioden sind und eine Diodenmatrix eines optischen Anzeigefeldes bilden.

2. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastschalter (T) Ruhekontaktschalter sind, dass in jede Matrixspalte ein Messwiderstand (R) geschaltet ist, und dass die Auswerteeinrichtung (3) Ausgänge (Z) aufweist, von denen jeder mit einer Matrixspalte verbunden ist und bei einer Meldung ein solches Signal an die Matrixspalte abgibt, dass der Strom in der an den Kreuzungspunkt dieser Matrixspalte und der Multiplexer (2) angesteuerten Matrixzeile angeschlossenen Leuchtdiode (L) auf deren Ansprechstrom ansteigt.

3. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zu jedem Messwiderstand (R) eine Reihenschaltung parallel geschaltet ist, die aus einem Widerstand (R') und einem an einen Ausgang (Z) angeschlossenen Transistorschalter (S) besteht.

4. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Transistorschalter (S) eine in integrierter TTL-Schaltungstechnik ausgeführte Treiberstufe ist.