Hochohmige Tastaturansteuerung

Hallo,

vor jahr(zehnt)en habe ich mich (sehr) intensiv mit Elektronik besch=E4ftigt. Jetzt m=F6chte ich meinen Sohn bei seiner Info Gymnasiums- Abschlu=DFarbeit unterst=FCtzen. Dabei ist folgendes Problem aufgetreten...

Es soll =FCber Infrarot-Lichtschranken eine PC-Tastatur angesteuert werden. Bei Unterbrechung eines Lichtstrahls soll ein Tastendruck ausgel=F6st werden. Der Ausgang der Infrarot-Lichtschranke(n) ist ein Optokoppler (PC817) mit nachgeschalteten Inverter (Transistor BC547c).

Mein Problem ist nun die Kopplung mit der PC-Tastatur.

Ein Anruf bei dem Tastaturhersteller Cherry zeigte deutlich, dass Sie =E4u=DFerst unkooperativ auf Anfragen die =FCber das Niveau "Wie schlie=DFe ich meine n e u e Tastatur an einen PC an..." reagieren. Also mu=DFte ich selbst das Tastatur-Layout der Tastaturbelegung m=FChsam ausmessen und eigene Erfahrungen zur alternativen Ansteuerung sammeln. Die Tastaturmatrix wird von einem kleinen Prozessor (st=E4ndig) abgefragt und erzeugt die entsprechende(n) Interrupt(s) und =FCbergibt auch den gerade "bet=E4tigten" Tastaturcode. Die Matrix-Eing=E4nge sind hochohmig und reagieren bis Widerstandswerte von ca. 56KOhm als Tastendruck (z.B. Anschlu=DF 17 mit Anschlu=DF 25 =3D "S").

Ein direktes verbinden der Tastatur-Matrix-Eing=E4nge mit den Collektor- Emitter (+Schutzwiderstand 6,9KOhm) Anschl=FC=DFen des Abschlu=DFtransistor= s funktionierte nicht, da die Matrix-Eing=E4nge sich wahrscheinlich =FCber die Stromversorgung einen Weg suchen und st=E4ndig ausl=F6sten (SSSSSSSS- Am PC-Bildschirm) (Der CE-=DCbergangswiderstand des Transistors h=E4tte doch reichen m=FCssen um =FCber 100KOhm zu kommen??!!)

Ich habe dann einen Optokoppler in der Form zusammengestellt, dass auf der Tastaturseite (Matrix) direkt ein Fotowiderstand angeschlossen ist und dieser mechanisch/optisch mit einer LED die vom Ausgang der IR- Lichtschranke angesteuert wird, gebildet wird. Funktioniert!!, ist aber (physikalisch dem Fotowiderstand geschuldet) tr=E4ge.

Kennt jemand eine schnellere L=F6sung? -> Hochohmige Ansteuerung der Tastaturmatrix?

Kann es mit MOSFET-Transistoren oder Optischen Relais realisiert werden?

Fred.

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f.aurich
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Vielleicht damit:

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MfG Andreas Graebe

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Andreas Graebe

snipped-for-privacy@gmx.de schrieb:

Hallo,

das der Weg über die PC-Tastatur eine Verfälschung des Timings der Lichtschranken mit sich bringt ist hoffentlich bekannt?

Bye

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Uwe Hercksen

snipped-for-privacy@gmx.de:

Mal Anschlüsse CE vertauscht? Einen Opto-FET (selten aber beschaffbar) verwenden?

M.

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Matthias Weingart

Es handelt sich um den nicht fachkundigen Eingriff in ein Gerät. Oft folgt dann: habs gemacht wie Sie sagten und oh jetzt is es hin und könnten Sie bitte auf Kulanz reparieren.

74HC4066 der etwas niederohmiger ist geeignet. 5V | +-------- R | | | o | +-----| \ | 4066 | | o | C | E +--------- | GND

PC817

MfG JRD

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Rafael Deliano

Hallo Andreas,

ich werde mich mit dem Analogschalter 4066 besch=E4ftigen. Nach ersten Informationen scheint er ja genau das Richtige zu sein.

Danke f=FCr deine Bem=FChungen!

Fred.

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f.aurich

Gern geschehen. Obendrein ist er auch noch recht günstig zu bekommen. Standard-CMos ist zwar nicht extrem schnell, aber bei der Geschwindigkeit einer Tastatur immer noch mehrere Größenordnungen höher.

MfG Andreas Graebe

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Andreas Graebe

Hallo Uwe,

Da dies ein Schulprojekt ist, wurde versucht, es m=F6glichst einfach aufzubauen. Besonders die nachfolgende Auswertung in einem Programm ist durch diese Tastaturansteuerung leicht zu realisieren. Die Ausl=F6sung der Lichtschranken erfolgt durch nat=FCrliche Personen, so das geringe Verz=F6gerungen nicht ins Gewicht fallen. Anschlie=DFend wird die Zeit, die eine Kugel =FCber eine Distanz von ca.60cm rollt, in Millisekunden gemessen und ausgewertet. Dieser Wert sollte schon etwas genauer sein, aber der absolute Wert ist nicht so Kritisch.

Du meinst doch bestimmt die Zeit, die der Tastaturtreiber braucht um seinen Wert dem Betriebssystem zu =FCbermitteln? Die einfache Art der Erfassung hat nat=FCrlich auch einige Nachteile, die in diesem Fall die einfachen Art der Auswertung erm=F6glichen.

Trotzdem Danke f=FCr deinen Hinweis!

Fred

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f.aurich

Hallo Matthias,

ja, ich habe auch die Anschl=FC=DFe gewechselt, aber...

Ich versuche es erstmal mit dem Analogschalter. Wenn das nicht funktioniert dann kann ich ja mal nach einem Opto-FET ausschau halten.

Danke.

Fred

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f.aurich

snipped-for-privacy@gmx.de schrieb:

Hallo,

ja diese Zeit, ausserdem auch die Zeit die der Tastaturcontroller braucht um den Tastendruck zu erkennen und seriell zum Prozessor zu übertragen.

Bye

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Uwe Hercksen

schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@v18g2000pro.googlegroups.com...

Vergiss das mit Tastatur-Input. Du bekommst merkwuerdige Artefakte, weil jede Taste nur im Raster von 50ms abgefragt wird, und dann noch der Rechner den Tastendruck asynchron weiterleitet bis das Programm mal bestimmen kann, zu welcher Zeit das war.

Verwende fuer genauere Zeitmessung das parallele LPT Druckerport in dem das Programm aktiv auf eine Aenderung einer Eingangsleitung dieses Anschlusses wartet und dann direkt die Zeit abfragt von einen Hardware-Timer im PC (z.B. der mit 1.84...MHz versorgte, dessen Zaehlerwerte man aber kompliziert umrechnen muss weil er in 2 Phasen rueckwaerts laeuft).

Wenn man die Zeitmessung von der Programmverarbeitung entkoppeln will, muss es schon etwas intelligenter sein, z.B. ein Microcontroller, der die Lichtschranken abfragt und zusammen mit selbst durch eine eigene eingebaute Uhr gemessene Zeitstempel ueber die serielle Schnittstelle (oder bene die Tastaturschnittstelle) an den Rechner schickt.

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
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MaWin

Moin, zusammen,

Einfacher wäre es, einen USB-Gamepad zu nehmen und zwei Tasten durch die beiden Infrarot-Lichtschranken zu ersetzen. Einen Anhaltspunkt geben:

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Christian

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Christian Keck

Hallo Rafael,

ich habe mich =FCber oben genannten Sachverhalt schon genug aufgeregt. Deshalb nur soviel: Ich habe bei einem Tastaturhersteller angerufen und wollte das Layout f=FCr einer Tastaturmatrix seiner Tastatur und bekomme als Antwort (von der Forschungsabteilung!!!) es sei nicht im Interesse des Herstellers ich solle es ausprobieren... Mehr desinteresse an seinen Kunden kann man wohl nicht artikulieren.

Die Spannung f=FCr die gesamte Elektronik wird durch ein externes Steckernetzteil bereitgestellt. Ich war der Ansicht, das ein mechanisches Relais viel tr=E4ger ist als ein Optokoppler.

Die L=F6sung mit einem 4066 werde ich erstmal ausprobieren.

Danke f=FCr deine Antwort.

Fred

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f.aurich

snipped-for-privacy@gmx.de schrieb:

Hallo,

wie schnell soll es denn sein, welche Zeitauflösung wird für die Lichtschranken benötigt? Um auch Unterschiede von 10 ms messen zu können dürfte eine Tastatur erheblich zu langsam sein.

Bye

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Uwe Hercksen

snipped-for-privacy@gmx.de schrieb:

Ich habe den Fototransistor von einem CNY17 Optokoppler in meinem Cherry Keyboard direkt unter die Kontakte der Shift-Taste gelötet (Bedienung von Shift über Fusspedal) und bestrome die LED mit 5mA.

Ähnliches habe ich mit meiner linken Maustaste gemacht.

Funktioniert seit Jahren und ist nicht träge, finde ich.

O.J.

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Ole Jansen

Da musst Du aber vorher die richtige Polarit=E4t wissen(ausmessen). Gruss Harald

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Harald Wilhelms

Hallo an Alle

vielen Dank f=FCr Eure guten, zahlreichen Antworten.

Hier ist man sich ziemlich Einig, dass die Ansteuerung =FCber die Tastatur der falsche Weg ist. Ich bin jetzt etwas in der Zwickm=FChle, das ich einerseits (schnell) fertig werden muss und deshalb eine L=F6sung mit dem 4066 erstmal durchziehen muss aber anderrseits auch exaktere Ergebnisse ben=F6tige und deshalb eine Kopplung =FCber die USB- Schnittstelle favorisiere. Ein Lernpaket: "Experimente mit USB" scheint ein guter "Wegbegleiter" zu sein.

Ihr habt mir sehr geholfen!

Danke!!

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f.aurich

Amüsant: könnte jeder Chinese kommen und Layout, Stückliste, Firmware des Controllers usw. für "Zwecke der Fortbildung" anfordern. Macht aber wenig Sinn den Aspekt zu Tode zu reiten.

Einige Millisekunden. Aber da Tastatur eh langsam ist würde das kein Nachteil sein.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Ist auch alles irgenwie Murks. Ansteuerung des Druckerports geht zumindest unter Windows-XP nur mit speziellen Treibern und dann murkst da noch der Timer-INT des PCs mit rum. Da gibt es dann zwar auch Tricks, aber das muss man auch erstmal beherschen.

Seh ich auch so. ATmega8 oder PIC 16F627 an der seriellen Schnittstelle und fertig. Damit kommt man mit der Auflösung locker in den Bereich < 10 Mikrosekunden.

Da muss man dann auch nicht an der Tastatur rummurksen.

Gruß

Stefan DF9BI

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Stefan Brröring

Es gibt nur 2 Möglichkeiten, kann man also leicht probieren. Optokoppler direkt findet man häufig in dieser Anwendung. Geht nicht immer aber wohl allermeistens.

Wenn man den Transistor der Lichtschranke direkt nehmen wollte hat man das Problem daß der bei Licht schaltet. Und meist auch etwas schwach ist und schlechte Flanken liefert. Wenn man mit der Lichtschranke den Optokoppler steuert gings wohl wieder:

-+----+ Vcc | | | A LED Optokoppler | K | | R1 R2 | | | D +--G Fet BS170 | S Transistor C | Lichtschranke E | | | GND GND

Wenn man keinen Fet BS170 hat kann man auch NPNs zu Darlington verschalten.

MfG JRD

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Rafael Deliano

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