Устройство пленочной клавиатуры и подключение к микроконтроллеру

Клавиатуры

Если вы разрабатываете электронный прибор или ремонтируете промышленную технику, вам точно пригодится эта информация. В этой статье мы подробно разберем устройство пленочной клавиатуры. Безусловно, мы также посмотрим, как работает классическая матрица кнопок. К тому же, мы объясним, как правильно подключить её к любому микроконтроллеру.

Как работает пленочная клавиатура?

Мембранная (или пленочная) клавиатура представляет собой плоский и гибкий многослойный «сэндвич». В отличие от механических кнопок, здесь нет громоздких пружин. Следовательно, вся конструкция получается очень тонкой и компактной.

Стандартное устройство пленочной клавиатуры включает в себя три главных слоя:

1. Верхний графический слой: Это лицевая панель из износостойкого полиэстера. На нее с внутренней стороны нанесен красивый рисунок кнопок. Соответственно, краска никогда не стирается пальцами.
2. Слой-разделитель (спейсер): Это плотная пленка с отверстиями точно в тех местах, где находятся кнопки. Она не дает верхнему и нижнему слою соприкасаться в состоянии покоя.
3. Нижний контактный слой: На этой пленке токопроводящей серебряной пастой напечатаны дорожки и контактные площадки.

Как работает пленочная клавиатура? Все очень просто. Когда вы нажимаете пальцем на кнопку, верхний гибкий слой прогибается. В результате токопроводящая площадка проходит сквозь отверстие в разделителе. Затем она замыкает контакты на нижнем слое. Микроконтроллер мгновенно фиксирует это замыкание.

Схема пленочной клавиатуры 4х4 и Arduino

В электронике чаще всего используется матричная схема. Например, популярная схема пленочной клавиатуры 4х4 состоит из 16 кнопок (4 строки и 4 столбца). Безусловно, это сильно экономит выводы микроконтроллера. Для подключения 16 кнопок требуется всего 8 проводов.

Подключение пленочной клавиатуры к микроконтроллеру выглядит так:

• 4 провода шлейфа подключаются к пинам, отвечающим за строки (Rows).
• Остальные 4 провода подключаются к пинам столбцов (Columns).

Для работы в различных средах разработки существуют готовые библиотеки, которые автоматически сканируют матрицу. Следовательно, вам не нужно писать сложный код опроса пинов. В итоге контроллер сам сообщает, какая именно цифра была нажата.

От прототипа к серийному производству

Часто инженеры начинают свой путь с готовых китайских матриц 4х4. Кроме того, многие сталкиваются с мембранами, когда производят ремонт пленочной клавиатуры СВЧ печи своими руками. Это отличный опыт для понимания технологии.

Однако, когда ваш прототип прибора готов к выходу на реальный рынок, стандартная клавиатура уже не подойдет. Вам потребуется уникальный дизайн лицевой панели. К тому же, вам нужны будут нестандартные кнопки, прозрачные окна под дисплей и полная влагозащита.

В этот момент на помощь приходит наш завод. Мы осуществляем изготовление пленочных клавиатур на заказ по вашим чертежам и макетам. Мы проработаем каждый цвет по Pantone и подберем правильные материалы. Безусловно, мы создадим идеальную лицевую панель специально для вашего оборудования!

Свяжитесь с нами любым удобным для вас способом.