Interfacce e trasmissione dati

Per il trasferimento dei dati dalla tastiera al controllore di elaborazione dei comandi sono disponibili diverse interfacce. I prodotti standard sul mercato consumer sono quasi sempre dotati delle comuni interfacce USB. Poiché è necessario utilizzare altre interfacce a seconda dell'applicazione e delle condizioni tecniche, tali tastiere sono spesso fuori questione per le applicazioni più specializzate a causa del loro collegamento via cavo. La scelta dei possibili percorsi di trasmissione è ampia e molto varia. Tuttavia, alcuni principi tecnici si applicano ugualmente a tutte le interfacce.

Ad esempio, i comandi di tutte le interfacce sono riassunti in una matrice elettrica di righe e colonne. Ciò significa che tutti i possibili comandi della tastiera possono essere compressi in poche connessioni. Ad esempio, con una matrice standard di 16x8, con la quale si possono realizzare fino a 128 tasti, la trasmissione dei dati al microcontrollore della tastiera può avvenire tramite 24 linee. Questa modalità di funzionamento può essere applicata a quasi tutti i moderni dispositivi di input a più tasti. Premendo un tasto si attiva una bassa tensione elettrica sia nella colonna della matrice che nella riga della matrice, che viene letta dal controller. Le possibili variazioni di tensione vengono continuamente scansionate dal controllore e riconosciute quando il tasto viene premuto.

Nella maggior parte delle applicazioni, è possibile premere più pulsanti contemporaneamente. Tuttavia, a seconda della disposizione della matrice e della connessione utilizzata, ciò può comportare problemi di riconoscimento. Nel caso peggiore, vengono riconosciuti al massimo due tasti premuti contemporaneamente, il cosiddetto rollover a 2 tasti; nel caso migliore, tutti i tasti possono essere valutati in parallelo (rollover a n tasti). Le ragioni di queste limitazioni sono diverse. Ad esempio, le interfacce USB possono leggere solo un massimo di sei pressioni simultanee di tasti a causa di un protocollo. Il rollover dei tasti deve quindi essere preso in considerazione quando si sceglie un'interfaccia adeguata.

Poiché offriamo tutte le interfacce più comuni per i nostri sistemi di input e possiamo anche installare qualsiasi connessione personalizzata su richiesta, possiamo produrre una tastiera adatta a qualsiasi caso speciale. A seconda delle esigenze dei nostri clienti, dotiamo le nostre tastiere dell'interfaccia appropriata, della lunghezza del cavo desiderata, del colore e della qualità, in modo che i nostri dispositivi di input siano in grado di padroneggiare qualsiasi applicazione.

Ogni tastiera è dotata di un proprio controller liberamente programmabile. Le nostre tastiere sono naturalmente programmate e consegnate pronte per l'uso, ma su richiesta forniamo anche uno strumento con cui le tastiere possono essere programmate secondo le esigenze dei nostri clienti. Come standard, utilizziamo gli standard di interfaccia USB, PS/2 e RS232 per le nostre tastiere, ma offriamo anche EtherCAT, I²C, Profibus e CAN bus per soluzioni personalizzate.

RS232 (standard 232 consigliato)

Nel mercato consumer, questa interfaccia un tempo molto diffusa (il connettore D-Sub a 9 pin) è ormai quasi estinta, poiché esistono alternative molto più veloci e compatte. Tuttavia, grazie alla bassa velocità di trasmissione dei dati, ai requisiti di cablaggio relativamente bassi e al livello di segnale elevato e tollerante, l'RS-232 è ancora molto richiesta per quanto riguarda l'immunità alle interferenze e le connessioni di segnale lunghe.

Interfaccia PS/2

Anche la connessione PS/2 è stata un'interfaccia molto utilizzata tra tastiera e PC fino all'avvento della porta USB, ma da allora è stata ampiamente eliminata dal mercato. Il connettore mini-DIN a sei pin è comunque preferibile all'USB per alcune applicazioni, in quanto può trasferire un numero illimitato di tasti.

USB (Bus seriale universale)

Questo sistema di bus seriale è adatto a quasi tutti i tipi di trasferimento dati e si è affermato come standard comune proprio grazie a questa flessibilità e al suo continuo sviluppo. La velocità di trasferimento dati dell'interfaccia USB è stata migliorata più volte attraverso modifiche senza perdere la compatibilità verso il basso, il che significa che la porta è rimasta aggiornata per molti anni.

EtherCAT (Ethernet per la tecnologia di automazione di controllo)

Questa rete Ethernet in tempo reale è un protocollo descritto nella norma IEC 61158 ed è adatta ai requisiti real-time hard e soft della tecnologia dell'automazione. EtherCAT consente una sincronizzazione particolarmente precisa e tempi di ciclo inferiori a 100 µs.

I²C (circuito integrato)

Un bus di dati utilizzato principalmente internamente per la comunicazione tra le diverse parti del circuito. Poiché un microcontrollore I²C può controllare un'intera rete di circuiti integrati con due soli pin di I/O e un semplice software, ha costi di produzione particolarmente bassi.

Profibus (Bus di campo di processo)

Questo standard per la comunicazione a bus di campo nella tecnologia dell'automazione è utilizzato, ad esempio, nell'industria manifatturiera per la comunicazione rapida in macchine e impianti tra sensori/attuatori e controllori di ogni tipo. Gli standard Profibus raccomandano di utilizzare un connettore D-Sub a 9 pin per il collegamento.

Bus CAN (Controller Area Network)

Lo sfondo dello sviluppo del bus CAN era la riduzione dei cablaggi e quindi dei costi di produzione e del peso. I protocolli CAN si sono affermati in molti settori rilevanti per la sicurezza, come l'industria automobilistica, medica, aerospaziale e pirotecnica, la costruzione di navi e veicoli ferroviari, oltre che in aree della tecnologia dell'automazione.