Un circuito de matriz de teclado es un diseño utilizado en la mayoría de los teclados musicales electrónicos y teclados de computadora en el que los interruptores de tecla están conectados mediante una rejilla de cables, similar a una matriz de diodos . Por ejemplo, 16 cables dispuestos en 8 filas y 8 columnas pueden conectar 64 teclas, suficiente para un rango completo de cinco octavas (61 notas). Al escanear estos cruces, un controlador de teclado puede determinar qué teclas están presionadas actualmente. [1]
Sin un circuito matricial, un teclado de 61 teclas para un piano digital o un teclado de computadora podría requerir 62 cables para conectarse (uno para cada tecla y una conexión a tierra), un conjunto de cables extrañamente grueso. Con un circuito matricial, cualquiera de las 61 claves se puede determinar con sólo 16 cables. Esto se dibuja esquemáticamente como una matriz de 8 columnas y 8 filas de cables, con un interruptor en cada intersección. El controlador del teclado escanea las columnas. Si se ha presionado una tecla, el controlador escanea las filas, determina la combinación fila-columna en la que se presionó una tecla y genera el código correspondiente a esa tecla. Este proceso ocurre tan rápido que el usuario no se da cuenta de ningún retraso. [1]
Hay al menos dos limitaciones con este sistema. La primera es que proporciona sólo una señal binaria cruda de encendido/apagado para cada tecla. Los mejores teclados musicales electrónicos emplean dos conjuntos de interruptores para cada tecla que están ligeramente desplazados. Al determinar el tiempo entre la activación del primer y segundo interruptor, se puede determinar la velocidad de pulsación de una tecla, lo que mejora enormemente la dinámica de interpretación de un teclado.
La segunda es que los instrumentos con un circuito matricial sólo pueden tocar de forma monofónica sin añadir un diodo para cada cruce de teclas. [2] El diodo evita que se activen notas no deseadas ("teclas fantasma") o que se enmascaren notas deseadas ( "bloqueo de teclas fantasma" ). [1]
Los instrumentos monofónicos y la mayoría de los teclados de computadora de bajo costo reducen los costos al omitir la mayoría o todos esos diodos. Para evitar "teclas fantasma", el controlador de teclado en los teclados de computadora modernos de bajo costo ignorará las pulsaciones adicionales una vez que se hayan presionado dos teclas (que no sean las teclas modificadoras ), lo que se conoce como interferencia de teclas o efecto fantasma .
Además de los teclados musicales y los teclados de computadora normales, el método del circuito matricial también se utiliza en teclados (como los de calculadoras) y máquinas de pinball . [3] [4]
A menudo, en las calculadoras de bolsillo, las líneas de accionamiento de dígitos multiplexadas también se utilizan para escanear el teclado, lo que proporciona mayores ahorros. [5]