6. teclado matricial

7/29/2019 6. teclado matricial

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Profesor:

Mag. Ing. Sergio Salas Arriarn

Diseo de sistemas

microprocesados

Facultad de Ingeniera Electrnica y Mecatrnica

Carrera: Ingeniera Electrnica

Semana 10:

Manejo de teclado matricial e

Interrupciones en el dsPIC30F3014


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Puertos del dsPIC30F3014

Mag. Ing. Sergio Sala


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En total se cuentan con 5 puertos

I/O




El Puerto B tiene 13 bits (RB0-RB12). Adems, cada uno de estos pines

puede configurarse como entrada analgica. Los pines RB6 y RB7 se utilizan

para la programacin de la memoria FLASH a travs del grabador Pickit2. Los

pines RB0-RB5 funcionan tambin como generadores

de interrupcin por cambio de estado (CNx).

El Puerto C consta de tres pines (RC13, RC14, RC15). El pin RC15 funciona

como entrada del

cristal externo. Si se utiliza una seal de reloj externa por el pin CLKI o el

oscilador interno en

reemplazo del cristal, este pin puede funcionar como puerto I/O. Los pines

RC13 y RC14 pueden operar como generadores de interrupcin por cambio de

estado (CNx) o tambin como entrada de un cristal de baja frecuencia (porejemplo, 32,768 kHz.).

El Puerto A est compuesto por un solo pin (RA11). Este pin puede ser

configurado como generador de interrupcin externa (INT0) para la deteccin

de flancos de subida de seales digitales.

El Puerto D se compone de 6 pines (RD0-RD3 y RD8-RD9). Estos pines

pueden operar tambin para los modos de Entrada de captura, Comparacinde salida y tambin para dos interrupciones externas adicionales (INT1 e


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Configuracin de los puertos

analgicos




La combinacin del registro TRISB y el registro ADPCFG permite el control y operacin

tambin operan como entrada analgica. Los pines del Puerto B que se desean utilizar c

analgica deben tener sus respectivos pines del TRISB puestos a 1 lgico. Si los pines

a 0 entonces el voltaje convertido ser el nivel alto (VOH) el nivel bajo (VOL).

Cuando se lee el registro PORTB estando todos los pines configurados como entrada an

lgico detectado ser siempre 0 en cada pin.

Por defecto todos los pines del Puerto B estn configurados como entrada analgica. Si

como salida digital, no habr ningn conflicto. Pero, si se quiere utilizar los pines del Pueentrada digital es necesario poner cada bit respectivo del registro ADPCFG a 1 lgico.

si TRISB = 0xFFFF y ADPCFG = 0x00FF, entonces los pines RB12-RB8 funcionan como

mientras que los pines RB7-RB0 operan como entrada digital.


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Los registros PORTx y LATx




Los registros LATx han sido incorpo

para solucionar los problemas de ge

las instrucciones que leen y modific

las puertas de entrada y salida.Cualquier escritura sobre el registro

LATx o PORTx genera que dicho val

se muestre en el Puerto.

Si se configura el puerto como entra

Y se lee el registro PORTx entonces

Leer el valor introducido en dicho pSi se lee el registro LATx se obtendr

valor del LATCH el cual NO es simil

al valor del puerto.


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Ejemplo de configuracin de

puertos




int main()

{

/*Al iniciar el programa todos los pines son entrada por defecto*/

TRISB = 0x0000; /*El Puerto B tiene 13 bits se configurantodos como salida*/

LATB = 0x1CA5; /*Acceso al Puerto B a travs del registro

LATCH*/

PORTB = 0x1CA6; /*Acceso directo al Puerto B*/

LATB++; /*Cualquier manipulacin del valor del Puerto B debe

realizarse sobre el registro LATCH*/

LATB++; /*LATB = LATB + 1*/

while(1);

return(0);


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El teclado matricialFacultad de Ingeniera Electrnica y MecatrnicaCarrera: Ingeniera Electrnica



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Las resistencias de Pull up de los

pines CNx

RB0/CN2

5V

RB1/CN3

RB2/CN4

RB3/CN5

RB4/CN6

RB5/CN7

RC14/CN0

RC13/CN1

El bit respectivo del registro

CNPU1 permite activar lasprimeras 8 resistencias de Pull up

de los pines CN0-CN7.

Con este bit a 1 se habilitan los

Pull ups internos de los pines CN0-

CN7.Con este bit a 0 las resistencias

CNPU1 = 0b0000000011111111

dsPIC30F3014Una resistencia de Pull up permite

fijar una

tensin de 5V en un pin de entrada

cuando

este se encuentra desconectado.Esto es

ideal para la conexin de

pulsadores en los

cuales se hace contacto con tierra.


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Algoritmo de lectura del teclado usando

los pines CN0-CN7 (Inicio)


RB1

RB2

RB3

RB0

RB4RB5RC13RC14

0V 0V 0V 0V

1

1

1

1

Salidas digitales

En

tradas

digitales

5V


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los pines CN0-CN7 (Segunda parte)

RB1

RB2

RB3

RB0

RB4RB5RC13RC14

0V 0V 0V 0V

1

0

1

1

Salidas digitales

En

tradas

digitales

5V

Se pulsa la

tecla 4


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los pines CN0-CN7 (Tercera parte)

RB1

RB2

RB3

RB0

0V 1 1 1

0

0

0

0

Entradas digitales con pull up activoRB4RB5RC13RC14

Se pulsa la

tecla 4

5V

5V

Salidas

digitales


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los pines CN0-CN7 (Parte final)

Dado que primero, el 0 lgico fue detectado en el pin RB2 y el segundo 0 lgico fue

detectado en el pin RC14, la interseccin da Fila 2 y Columna 1. Eso implica la

posicin 0x04 y coincidentemente la tecla 4.

Posteriormente, se deben ignorar los Glitches producidos por el efecto de soltar la

tecla pulsada. Para esto se debe realizar un retardo de tiempo de alrededor de 200

mseg. De no realizarse este retardo se corre el riesgo de detectar ms de una

pulsacin.

Finalmente, se configuran nuevamente los pines RB5-RB2 como como salidasdigitales con el estado 0 lgico y los pines RB1, RB0, RC13 y RC14 como entradas

con Pull up activo. Y el proceso de espera de

la pulsacin de la siguiente tecla se repite.


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Algoritmo de deteccin de las teclas pulsadas

(parte 1)




typedef union{

struct{

unsigned char bit0:1;


unsigned char bit2:1;unsigned char bit3:1;





}_bits;

unsigned char _byte;

}teclado;

unsigned char LeeTeclado(void);

unsigned char k;


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Algoritmo de deteccin de las teclas pulsadas

(parte 2)int main(){

TRISB = 0xFFF0; //Los cuatro pines menos significativos son sal

TRISC = 0xFFFF; //RC13 y RC14 son CN0 y CN1

ADPCFG = 0xFFFF;

LCD_CONFIG();BORRAR_LCD();

ESCRIBE_MENSAJE("Prueba",6);

LATB=0;

CNPU1 = 0x00FF;

while(1)

{

k = LeeTeclado();

POS_CURSOR(1,7);

if(k!='N') ESCRIBE_CHAR(k);

}

return(0);

}


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Carrera: Ingeniera ElectrnicaAlgoritmo de deteccin de las teclas pulsadas (parte

3)unsigned char LeeTeclado(void)

{

teclado a;

a._bits.bit0 = PORTCbits.RC14;

a._bits.bit1 = PORTCbits.RC13;

a._bits.bit2 = PORTBbits.RB5;


if(a._byte == 0b00001111)return('N');

else if(a._byte == 0b00000111)

{

//COL 4

TRISB &= 0xFF0F;

TRISB |= 0x000F;

TRISC = 0x0FFF;

LATB = 0;

LATC = 0;

CNPU1 = 0x00FF;





__delay_ms(200);


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Algoritmo de deteccin de las teclas pulsadas (parte

4)

if(a._byte == 0b00000111)

{TRISB &= 0xFFF0;TRISB |= 0x00F0;TRISC = 0xFFFF;LATB = 0;return('A');}


{TRISB &= 0xFFF0;TRISB |= 0x00F0;TRISC = 0xFFFF;LATB = 0;return('B');}


{TRISB &= 0xFFF0;TRISB |= 0x00F0;TRISC = 0xFFFF;LATB = 0;return('C');}else if(a._byte == 0b00001110)

{TRISB &= 0xFFF0;TRISB |= 0x00F0;TRISC = 0xFFFF;LATB = 0;return('D');}

else

{TRISB &= 0xFFF0;TRISB |= 0x00F0;TRISC = 0xFFFF;LATB = 0;return('M');}

}


{ //COL3TRISB &= 0xFF0F;

TRISB |= 0x000F;

TRISC = 0x0FFF;

LATB = 0;

LATC = 0;

CNPU1 = 0x00FF;


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__delay_ms(200);

if(a._byte == 0b00000111)

{TRISB &= 0xFFF0;TRISB |= 0x00F0;TRISC = 0xFFFF;LATB = 0;return('3');}


{TRISB &= 0xFFF0;TRISB |= 0x00F0;TRISC = 0xFFFF;LATB = 0;return('6');}else if(a._byte == 0b00001101)



{TRISB &= 0xFFF0;TRISB |= 0x00F0;TRISC = 0xFFFF;LATB = 0;return('#');}

else


}


{ //COL2

TRISB &= 0xFF0F;

TRISB |= 0x000F;

TRISC = 0x0FFF;

LATB = 0;

LATC = 0;

CNPU1 = 0x00FF;


5)


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a._bits.bit0 = PORTBbits.RB0;a._bits.bit1 = PORTBbits.RB1;



__delay_ms(200);

if(a._byte == 0b00000111)



{TRISB &= 0xFFF0;TRISB |= 0x00F0;TRISC = 0xFFFF;LATB = 0;return('5');}else if(a._byte == 0b00001101)




else


}else if(a._byte == 0b00001110)

{ //COL1

TRISB &= 0xFF0F;

TRISB |= 0x000F;

TRISC = 0x0FFF;

LATB = 0;

LATC = 0;

CNPU1 = 0x00FF;


6)


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7)

a._bits.bit0 = PORTBbits.RB0;a._bits.bit1 = PORTBbits.RB1;



__delay_ms(200);

if(a._byte == 0b00000111)

{TRISB &= 0xFFF0;TRISB |= 0x00F0;TRISC = 0xFFFF;LATB = 0;retuelse if(a._byte == 0b00001011)

{TRISB &= 0xFFF0;TRISB |= 0x00F0;TRISC = 0xFFFF;LATB = 0;retu




{TRISB &= 0xFFF0;TRISB |= 0x00F0;TRISC = 0xFFFF;LATB = 0;retuelse


}

else

return('N');

}


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Las InterrupcionesFacultad de Ingeniera Electrnica y MecatrnicaCarrera: Ingeniera Electrnica


En el mundo de los microcontroladores, es muy comn implementar programas multit

encuentran pendientes de mltiples procesos: lectura de un dato proveniente del ADC,un byte por el puerto serie UART, pulsacin de una tecla del teclado matricial, un flanc

un sensor digital, el desbordamiento de un Timer, un evento de Reset, etc.

Muchos de estos eventos son procesos no predecibles que pueden ocurrir en cualquie

Si el procesador se encuentra siempre pendiente de que cualquiera de estos eventos

suceder ciertos problemas:

1. El consumo de energa aumenta.

2. El procesador puede perder un evento por no registrarlo a tiempo.

3. Si dos eventos ocurren en simultneo el procesador puede ignorar uno

de ellos.

4. El procesador puede verse limitado en su capacidad de procesamientoal tener que sostener tantos procesos a la vez.

Para evitar todos estos inconvenientes, los microcontroladores cuentan con un sistem

que permite detectar eventos externos al procesador en los momentos que ocurren y

procesador con tareas en el instante que dicho evento ha sido generado.


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El concepto de una interrupcin




Telfono con la

bocina malogradaTimbre malogrado

Hombre trabajando en la programacin de

un microcontrolador dsPIC30F3014. (Tarea

Principal)


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La prioridad de una interrupcin

Telfono con la

bocina malogradaTimbre malogrado

Hombre trabajando en la programacin de

un microcontrolador dsPIC30F3014. (Tarea

Principal)

Qu sucede si el telfono y el timbre suenan al mismo tiem

A quin se atiende primero?

Prioridad 7 (mayor)

Prioridad 5 (menor)


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Posibles causas de interrupcin en el

dsPIC30F3014

Interrupcin externa 0 (INT0).

Entrada de captura 1 (IC1).

Comparacin de salida 1 (OC1).

Timer 1.

Entrada de captura 2 (IC2).

Comparacin de salida 2 (OC2).

Timer 2.

Timer 3.

SPI1 Receptor del UART 1.

Transmisor del UART 1.

Fin de conversin del ADC.

Escritura de la FLASH finalizada (NVM).

Interrupcin modo esclavo I2C.

Interrupcin modo maestro I2C.

Interrupcin por cambio de estado (CNx).



Receptor del UART 2.

Transmisor del UART 2.

Bus CAN.

Deteccin de bajo voltaje (LVD).

Interrupciones reservadas.


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Tabla de interrupciones del

dsPIC30F3014

El nmero de interrupcin (INT Number) especifica la prionatural de la interrupcin. Mientras menor sea este nme

alta ser la prioridad.

El nmero de vector es el identificador de la interrupcin

de vector de interrupciones (IVT).

Los vectores de interrupciones se encuentran en la mem

a partir de la direccin 0x000014.

Cuando un evento de interrupcin ocurre, el Puntero de p

(PC) salta a la direccin respectiva del vector de interrup

La direccin de dicho vector se debe encontrar la instruccRUT_INT_XX, donde XX es el nombre asociado a la inte

especfica de dicho vector.

El salto a la rutina de interrupcin toma cuatro ciclos de r

ocurre para salir de la interrupcin y regresar al punto do

PC se haba quedado.


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Banderas de interrupcin

Los registros IFSx contienen las banderas de las diversas interrupciones del dsPIC30F

automticamente se ponen a 1 lgico para indicar que una interrupcin ha ocurrido. U

la interrupcin esta bandera debe ser puesta a 0 lgico por Firmware, ya que de no h

interrupcin ser considerada no atendida por el CPU y esta se volver a ejecutar.

Por ejemplo, para borrar la bandera de interrupcin por el TIMER 1 se puede realizar l

asignacin al registro IFS0:

IFS0bits.T1IF = 0;


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Los registros habilitadores de

interrupciones

Los registros IECx permiten habilitar las respectivas interrupciones del CPU. Una vez p

el respectivo bit, la interrupcin queda activa y es posible que un evento la dispare. Estnormalmente se habilitan una sola vez en el programa, a menos que el programador de

interrupcin a raz de otro evento.

Para habilitar la interrupcin por el Timer 1 se hace la siguiente asignacin al registro IE

IEC0bits.T1IE = 1;


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Los registros de configuracin de

prioridad de interrupcin

Si se van a utilizar unas cuantas interrupciones del dsPIC es posible reasignar las prio

interrupciones y evitar as la prioridad por defecto dada por la tabla IVT. Solo es posibl

prioridades donde el valor de 7 es la mxima prioridad. Para esto se cuenta con los recontienen un conjunto de 3 bits para asignar la prioridad a cada tipo de interrupcin.

Por ejemplo, para que el Timer 1 tenga prioridad 3 se tiene que ejecutar la siguiente in

IPC0 = IPC0 | 0x3000;


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La rutina de interrupcin

La rutina de interrupcin es una funcin que tiene un tipo especial de declaracin:

void __attribute__((__interrupt__))

Este tipo de declaracin implica que la funcin es de interrupcin y es llamada automti

eventos que generan que la bandera de interrupcin sea 1 lgico. Esta funcin no reci

parmetros.

El nombre de la rutina de interrupcin corresponde al vector asignado en la IVT. Este va

Las libreras de cabecera del proyecto. El nombre del vector tiene la siguiente nomencla

_(identificador de la interrupcin)interrupt.

Por ejemplo, la rutina de interrupcin para el Timer 1 tiene el siguiente nombre:

void __attribute__((__interrupt__)) _T1Interrupt(void)


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La interrupcin INT0

El pin RA11 puede funcionar como generador de interrupcin externa por flanco de baj

seal cuadrada. Cada vez que se detecta un flanco de bajada en esta seal se dispar

(INT0)

dsPIC30F3014

RA11

INT 1 INT 2


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Mag Ing Sergio Sala

Programa de manejo de la INT0int main()

{

TRISB = 0xFF00; //Los cuatro pines menos

significativos son salida

ADPCFG = 0xFFFF;

TRISAbits.TRISA11 = 1;LATB = 0;

IFS0bits.INT0IF = 0;

IPC0 = IPC0 | 0x0001; //Prioridad 1

IEC0bits.INT0IE = 1;

while(1);

return(0);}

void __attribute__((__interrupt__)) _INT0Interrupt(void){

LATB++;

__delay_ms(100);

IFS0bits INT0IF = 0;

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