Teclado Membrana 4×3

Una matriz de teclas es una forma muy eficiente de leer múltiples botones usando un número reducido de pines. En lugar de conectar cada uno de los 12 botones a un pin, el teclado los organiza en una cuadrícula de 4 filas y 3 columnas.

El microcontrolador (como un Arduino) «escanea» el teclado: activa una fila a la vez (poniéndola en bajo, LOW) y luego lee el estado de las tres columnas. Si una columna también está en bajo, significa que el botón en la intersección de esa fila y esa columna ha sido presionado. Este proceso se repite muy rápidamente para todas las filas.

Gracias a esto, puedes leer 12 botones usando solo 7 pines (4 filas + 3 columnas), en lugar de los 12 pines que necesitarías en una conexión directa.

Este teclado utiliza un conector de cable plano flexible (FPC) con 7 pines. Este tipo de conector no se puede enchufar directamente en un protoboard estándar.

La solución más común y sencilla es usar una tira de pines macho (pin header). Puedes insertar el extremo del cable plano en un conector de 7 pines y luego soldarlo o usarlo a presión para una conexión temporal. La forma más robusta es usar un conector FPC/FFC específico para PCB, soldándolo a una placa de prototipos, lo que te da una conexión muy segura. También es común insertar directamente los pines de cables Dupont macho en los huecos del conector del teclado para prototipar rápidamente.

Si bien es posible escribir tu propio código de escaneo de matriz, usar una librería como Keypad.h es altamente recomendable por varias razones técnicas:

• Manejo del «Debouncing»: Los botones mecánicos, al ser presionados, rebotan internamente, generando múltiples señales rápidas. La librería maneja este «rebote» (debouncing) por ti, asegurando que cada pulsación se registre como un único evento.
• Gestión de Pulsaciones Múltiples: La librería puede gestionar la detección de varias teclas presionadas simultáneamente (si el hardware lo permite).
• Eventos de Teclado: Facilita la detección de diferentes estados, como cuando una tecla es presionada, cuando se mantiene presionada y cuando se suelta.
• Simplificación del Código: Abstrae toda la complejidad del escaneo de bajo nivel, permitiéndote simplemente pedir teclado.getKey() y concentrarte en la lógica de tu aplicación.

El «ghosting» es un problema inherente a los teclados matriciales simples que ocurre cuando se presionan tres o más teclas simultáneamente en una configuración específica (formando las esquinas de un rectángulo en la matriz). Esto puede hacer que el microcontrolador detecte una cuarta tecla «fantasma» que en realidad no ha sido presionada.

Este teclado, al ser una matriz simple sin diodos, es susceptible al ghosting. Para la mayoría de las aplicaciones (introducir un PIN, marcar un número), donde solo se presiona una tecla a la vez, esto no es un problema. Sin embargo, si tu proyecto requiere presionar múltiples teclas a la vez (como en un videojuego o un instrumento musical), necesitarías un teclado con «N-Key Rollover» (NKRO), que incluye un diodo en cada interruptor para evitar este fenómeno.

Los teclados de membrana son sorprendentemente duraderos para su costo y delgadez. Sus características los hacen ideales para ciertos entornos:

• Resistencia a Salpicaduras y Polvo: La superficie plástica sellada protege los contactos internos de la suciedad, la humedad y las salpicaduras accidentales, haciéndolos más robustos que los teclados con botones expuestos en entornos de taller o cocina.
• Bajo Perfil: Al ser extremadamente delgados y flexibles, se pueden montar fácilmente en paneles y carcasas con su respaldo adhesivo, creando interfaces de usuario limpias y compactas.
• Vida Útil: Tienen una vida útil finita, generalmente especificada en cientos de miles o millones de pulsaciones por tecla, lo cual es más que suficiente para la mayoría de los proyectos.