Soll ein Gerät mehrere Tasten gleichzeitig auswerten, müssen die Schaltung der Folientastatur und das Scanverfahren zusammenpassen. Eine Schaltmatrix kann geeignet sein, wenn die benötigten Tastenkombinationen damit eindeutig erkannt werden. Legen Sie deshalb zuerst fest, welche Tasten gemeinsam gedrückt werden sollen. Erst danach lässt sich beurteilen, ob eine Matrix, einzelne Signalleitungen oder eine andere Beschaltung zum Gerät passt.
Ein rechteckiges Tastenfeld ist noch keine Schaltmatrix
Vier Reihen mit je vier Tasten beschreiben zunächst die Anordnung auf der Bedienfläche. Daraus folgt nicht, dass die Kontakte elektrisch in vier Zeilen und vier Spalten verschaltet sind. Auch das Foto einer Schaltfolie mit Leiterbahnen und Anschlussfahne ersetzt keinen vollständigen Schaltplan.
Bei einer elektrischen Matrix nutzen mehrere Kontakte gemeinsame Zeilen- und Spaltenleitungen. Die Auswertung muss daraus die betätigten Tasten bestimmen. Eine geringere Zahl von Anschlussleitungen ist deshalb nur ein Auswahlkriterium. Entscheidend bleibt, ob das Zusammenspiel aus Schaltung und Auswertung die vorgesehenen Bedienkombinationen erfasst.
Warum die Auswertung einen zusätzlichen Tastendruck melden kann
Ghosting bezeichnet hier einen gemeldeten Tastendruck, obwohl diese Taste nicht betätigt wurde. Im TCA8418-Datenblatt von Texas Instruments, Abschnitt 9.1.1 wird eine konkrete Schaltung mit einzeln gescannten Spalten gezeigt: Werden drei Kontakte an drei Ecken eines Rechtecks geschlossen, kann die Auswertung auch den vierten Eckpunkt als gedrückt erkennen. Das Beispiel erklärt einen unerwünschten Strompfad; es ist keine allgemeine Zusage, dass beliebige zwei Tasten immer funktionieren.
Auch das Scanverfahren verändert die Aussage. In Microchips Anwendungsschrift AN3407, Abschnitt 2 kann die dargestellte Auswertung aller Zeilen und anschließend aller Spalten bereits zwei betätigte Tasten mit vier verwechseln. Die dort ebenfalls beschriebene Einzelabfrage unterscheidet diese zwei Tasten. Eine pauschale Grenze wie „Ghosting beginnt erst bei drei Tasten“ wäre daher zu kurz gegriffen.
Für die Bauteilanfrage heißt das: Die gewünschte Anzahl gleichzeitiger Tastendrücke genügt nicht. Die konkreten Kombinationen und die vorgesehene Auswertung gehören zusammen. Ob ein unerwünschter Tastendruck angezeigt oder eine Eingabe unterdrückt wird, ist außerdem nicht dasselbe; beide Fälle müssen bei der Geräteprüfung getrennt betrachtet werden.
Matrix, gemeinsame Leitung oder einzelne Anschlüsse?
Soll beispielsweise eine Funktionstaste gehalten und währenddessen eine zweite Taste betätigt werden, muss genau diese Kombination mit der vorgesehenen Elektronik geprüft werden. Das gilt auch bei einer Matrixbeschaltung. Auch die Reihenfolge beim Drücken und Loslassen kann für die Gerätefunktion relevant sein.
Eine Beschaltung mit gemeinsamer Leitung und einer eigenen Signalleitung je Taste vermeidet die gemeinsame Zuordnung über Zeile und Spalte. Sie benötigt eine entsprechend andere Anschlussbelegung und Auswertung. Ob das Gerät damit die benötigten gleichzeitigen Eingaben verarbeitet, bleibt eine Frage der gesamten Elektronik und Software, nicht allein der Folientastatur.
Die deutschsprachige Beschreibung zum Schaltungslayout von SNT/N&H unterscheidet solche Anschlusskonzepte und nennt Entkoppeldioden als Möglichkeit gegen Ghosting. Eine Diodenlösung muss elektrisch zum Controller passen. Polung, Spannungspegel und die tatsächliche Schaltung sind vor der Festlegung zu prüfen. Daraus lässt sich weder die Eignung eines unbekannten Controllers noch eine zugesagte Ausführung eines Lieferanten ableiten.
Was vor dem Muster feststehen sollte
Notieren Sie die tatsächlich benötigten Kombinationen am Tastenlayout: welche Taste gehalten wird, welche hinzukommt und wie das Gerät beim Loslassen reagieren soll. Sind Controller, vorhandener Schaltplan oder Scanverfahren bereits bekannt, gehören diese Angaben zur technischen Abstimmung. Fehlen sie noch, kennzeichnen Sie das offen; eine Skizze der Bedienfunktion ist ein sinnvoller Anfang, aber noch keine bestätigte elektrische Lösung.
Der einzelne Tastenkontakt lässt sich danach separat prüfen. Für diesen Schritt beschreibt der Ratgeber Schaltmatrix am Muster prüfen die Zuordnung von Tasten und Anschlusskontakten. Eine solche Einzelprüfung ersetzt jedoch nicht die Prüfung der benötigten Kombinationen im vorgesehenen Gerät. Halten Sie für die spätere Freigabe fest, welche Bauteilmerkmale und welche Gerätefunktionen geprüft wurden.
Eine Bauteilanfrage ohne voreilige Festlegung starten
Wenn Sie eine kundenspezifische Folientastatur planen, senden Sie über die Zeichnungsprüfung das Tastenlayout mit markierten Kombinationen und, soweit vorhanden, den Schaltungsentwurf samt Zeichnungsstand. Offene Punkte können Sie ausdrücklich als offen benennen. So lässt sich die Anfrage zur Folientastatur vorbereiten, ohne die Controllerauswahl oder spätere Geräteprüfung als bereits erledigt darzustellen. Hinweise zu Zeichnungsunterlagen finden Sie auch unter Engineering und DFM.