Download slide ini di http://www.rumah-belajar.org

1. Keyboard

2. • Download slide di http://rumah-
belajar.org

3. Keyboard
• Definisi
• Tipe-tipe Keyboard
• Jenis Tombol
• Layout Keyboard
• Komponen Keyboard
– Keyswitch Technology
– Key Matrix
– Microprocessor
– Konektor

4. Definisi
• Perangkat utama pada semua komputer,
yang memungkinkan user untuk memberikan
input dan berinteraksi dengan komputer
• Suatu kumpulan tombol-tombol untuk
memasukkan data (Text atau Character) dan
mengendalikan komputer
• Alat data entry dengan menggunakan
sejumlah tombol yang ditekan dengan jari
(typewriter)

5. Tipe-tipe Keyboard
• 83-Key PC/XT Keyboard
• 84 key PC/XT Keyboard

6. Tipe-tipe Keyboard
• 101-Key "Enhanced" Keyboard
• 104-Key "Windows" Keyboard

7. Tipe-tipe Keyboard
• Ergonomic ("Natural") Keyboards
• Programmable Keyboards

8. Other type of Keyboard
• 82-key Apple standard keyboard
• 108-key Apple Extended keyboard
• Split keyboard
• Foldable Keyboard
• Virtual keyboard

9. Jenis Tombol
• Typing keys
• Numeric keypad
• Function keys
• Control keys

10. LAYOUT KEYBOARD
• QWERTY Keyboard
• Dvorak Keyboard
menempatkan semua
huruf vokal di sebelah kiri
dan konsonan yang paling
digunakan di sebelah
kanan, tujuannya untuk
meningkatkan kecepatan
mengetik.

11. LAYOUT KEYBOARD (kont)
Layout keyboard yang lain di antaranya
adalah ABCDE, XPeRT, QWERTZ, dan
AZERTY.
Layout keyboard juga akan berbeda jika
menggunakan huruf yang bukan latin.
Contoh ada keyboard untuk tulisan
arab, cina, dan jepang.

12. Komponen Keyboard
• Keyswitch (Tombol)
• Key matrix
• Keyboard Controller
• Konektor
• Transmisi Data

13. Keyswitch Technologies
• Capacitive non-
mechanical
• Rubber dome (carbon-
contact) mechanical
• Membrane mechanical
• Metal contact
mechanical
• Foam element
mechanical

14. Keyswitch Technologies
Capasitive keyboard
• Pada keyboard ini arus terus mengalir di
semua bagian key matrix. Setiap tombol
mempunyai plate kecil yang ditempelkan
pada dasarnya. Ketika kita menekan tombol,
plate ini akan bergerak mendekati plate di
bawahnya. Ketika kedua plate telah
berdekatan, jumlah arus yang mengalir pada
matrix berubah. Prosesor mendeteksi
perubahan dan menerjemahkannya.
Capasitive keyboard harganya mahal tetapi
mempunyai umur lebih lama dibanding
keyboard jenis lain.

15. Keyswitch Technologies
Rubber dome keyboard
Rubber dome keyboard sangat umum
digunakan.
Pada keyboard jenis ini rangkaian listrik di
bawah tombol tidak terhubung
sehingga tidak ada arus listrik yang
mengalir pada key matrix.

16. Rubber dome mechanical

17. Keyboard ini menggunakan gelembung karet
(rubber dome) yang kecil dan di bagian
pusatnya ada karbon yang keras.
Ketika kita menekan tombol, plunger pada bagian
bawah tombol menekan rubberdome, dan
pusat karbon menekan permukaan flat di
bawah key matrix. Sehingga pusat karbon bisa
menghubungkan rangkaian dan arus menjadi
mengalir pada key matrix.

18. Keyswitch Technologies
Membrane keyboard
Membrane keyboard tidak menggunakan switch
untuk setiap tombol tetapi menggunakan
membran yang terbentang dari ujung ke ujung
yang lain.
Membrane keyboard terdiri atas tiga lapisan;
dua lapisan membrane mengandung
conductive traces. Lapisan tengah adalah
"spacer" mengandung hole di mana "key"
berada.

20. Pada kondisi normal switch terbuka karena
tidak ada arus yang menyebrangi non
conductive gap antara conductive traces pada
lapisan dasar. Ketika lapisan atas ditekan
dengan jari maka akan terjadi kontak antara
lapisan atas dengan lapisan bawah. Akibatnya
conductive traces pada lapisan atas
menghubungkan conductive traces lapisan
bawah yang terpisah gap. Sehingga
rangkaian menjadi tertutup dan arus listrik
mengalir.

21. Keyswitch Technologies
 Daftar komputer yang menggunakan
membrane keyboard
Atari 400 (full-travel replacement keyboards much like those that came
with the Atari 800 were available)
 Cambridge Z88 (arguably a mix between a membrane and chiclet
keyboard)
 Elektronika BK-0010, in early versions (it was a Russian home computer,
hence the JCUKEN layout)
 Magnavox Odyssey², also known as the Philips Videopac G7000 video
game console
 RCA COSMAC VIP, a do-it-yourself (DIY) kit computer with 16-key hex
keypad
 SEGA SC-3000, a computer version of an early SEGA game console

22. Keyswitch Technologies
• Metal contact keyboard mempunyai
tombol yang memiliki potongan besi pada
bagian bawah plunger. Ketika tombol ditekan
potongan besi tersebut akan menghubungkan
dua bagian rangkaian (circuit).
• Teknologi ini termasuk yang memiliki harga
murah untuk memproduksinya dan
menghasilkan efek suara “klik” yang baik.

23. Keyswitch Technologies
• Foam element keyboard memiliki
desain yang sama dengan metal contact
keyboard tetapi menggunakan busa
kecil antara dasar plunger dengan
potongan besi.

24. Key matrix
• Deretan switch yang terhubung ke
sebuah mikroprosesor yang memonitor
keadaan dari setiap switch dan
menentukan respon spesifik terhadap
perubahan dari keadaan tersebut

25. Key Matrix

26. Simultaneous Key Presses

27. Solusi…..

28. Keyboard Controller
Mikroprosesor harus
mengetahui:
• Posisi tombol pada
key matrix
• mengatasi bounce
dan memfilter
bounce tersebut
• Kecepatan untuk
mengirimkan
typematics (30cps-
2cps)

29. Deteksi Penekanan Tombol
• Keyboard Controller melakukan
scanning semua kolom
• Apabila ada kolom yang aktif, maka
keyboard controller mendeteksi baris
yang aktif
• Diketahui posisi tombol yang ditekan
• Konversi posisi tombol  scan code

30. Keyboard Pc dan Scan Code

31. Scan Code
• Masing-masing tombol punya scan code sendiri, termasuk
tombol „shift’, tombol „ctrl’ dan lain lain, jadi jika tombol
„ctrl’ ditekan bersama dengan „S‟, maka scan code yang
dikirim adalah 14 (scan code untuk „ctrl’) dan 1B (scan
code untul „S‟).
• Scan code disusun sebagai kode 8 bit bisa dipakai untuk
membedakan 256 macam kode, sedangkan keyboard PC
hanya punya 101 tombol, jadi sesungguhnya kode 8 bit
tadi cukup untuk semua tombol.
Tapi tombol di keyboard PC dikelompokkan menjadi 2
bagian, bagian utama dan bagian tambahan, bagian
utama cukup dinyatakan dengan scan code 1 byte saja,
sedangkan bagian tambahan diwakili dengan beberapa
byte scan code yang selalu diawali dengan E0.
Misalnya tombol ‘ctrl’ kiri diwakili dengan 14 sedangkan
tombol „ctrl’ kanan diwakili dengan E0 14.

32. Host Commands
Kode perintah untuk keyboard tidak sebanyak scan code,
berikut ini daftar kode perintah dari host (komputer)
untuk keyboard (dalam heksadesimal)
• ED
Perintah untuk menyala/padamkan lampu indikator di
keyboard, setelah menerima perintah ED dari host,
keyboard akan menjawab dengan FA sebagai tanda
perintah itu telah dikenali (ACK – acknowledge) dan
menunggu 1 byte perintah lagi dari host untuk
menentukan lampu indikator mana yang perlu
dinyala/padamkan.
1 byte perintah susulan tersebut akan diartikan sebagai
berikut: bit 0 dipakai untuk mengatur lampu indikator
Scroll Lock, bit 1 untuk Num Lock dan bit 2 untuk
Caps Lock, bit-bit lainnya diabaikan.

33. Host Commands
• EE
Dipakai host untuk memeriksa apakah keyboard masih
aktif.
• F0
Ada keyboard yang dilengkapi 3 set scan code, perintah
ini dipakai untuk memilih scan code yang ingin dipakai.
Setelah menerima perintah F0 dari host, keyboard akan
menjawab dengan FA sebagai tanda perintah itu telah
dikenali (ACK – acknowledge) dan host menjawab 1 byte
lagi (nilainya 1, 2, atau 3) untuk memilih set scan code.
Jika byte yang dikirimkan nilainya 0, keyboard akan
menjawab dengan nomor set scan code yang saat itu
dipakai.

34. Host Commands
• F5
Dipakai untuk menonaktifkan keyboard, setelah
menerima perintah ini keyboard akan menjawab
dengan FA (ACK – acknowledge).
• FE
Dipakai meminta keyboard mengirim ulang scan
code terakhir yang dikirim.
• FF
Perintah untuk mereset keyboard.

35. Keyboard Commands
Selain perintah dari host, keyboard juga mempunyai kode-
kode lain selain scan code yang dikirimkan ke host, sebagai
berikut :
• FA
Berarti ACK (acknowledge), yaitu jawaban dari keyboard
bahwa perintah dari host sudah dikenali dengan baik.
• AA
Berarti keyboard selesai memeriksa diri dan siap bekerja
setelah diberi catu daya
• EE
Setelah menerima perintah EE dari host, keyboard akan
menjawab dengan EE pula, menandakan dirinya masih aktif.
• FE
Artinya minta host mengulang perintah terakhir yang dikirim
• FF / 00
Berarti terjadi kesalahan di keyboard.

36. Host Commands
• F3
Dipakai untuk mengatur kecepatan tanggapan
keyboard (Typematic Repeat Rate), setelah
menerima perintah F3 dari host, keyboard akan
menjawab dengan FA sebagai tanda perintah itu
telah dikenali (ACK – acknowledge) dan host
menjawab 1 byte nilai kecepatan tanggapan
keyboard yang dikehendaki.
• F4
Dipakai untuk mengaktifkan kembali keyboard,
setelah menerima perintah ini keyboard akan
menjawab dengan FA (ACK – acknowledge).

37. Keyboard Protocol
• Transmisi data dari keyboard ke host adalah
menggunakan transmisi data serial asinkron, dimana
jumlah bit data yang dikirimkan adalah 11 bit. Bit
pertama adalah Start Bit (Logic 0) diikuti dengan 8
data bit (LSB First), 1 bit pariti (Odd Parity) and Stop
Bit (Logic 1).
• Frekwensi dari sinyal clock pada keyboard berkisar
antara 20 to 30 Khz.

38. Transmisi Data

39. Konektor Keyboard
• 5-pin DIN (Deustche Industrie Norm)
connector
• 6-pin IBM PS/2 mini-DIN connector
• 4-pin USB (Universal Serial Bus)
connector
• internal connector (for laptops)
Elemen utama yang dikirimkan melalui
kabel konektor PC-keyboard adalah
power (5V) dan data

40. The Keyboard's Connector
5 Pin DIN PS/2
1. KBD Clock 1. KBD Clock
2. KBD Data 2. GND
3. N/C 3. KBD Data
4. GND 4. N/C
5. +5V (VCC) 5. +5V (VCC)
6. N/C

41. Komunikasi Keyboard - PC pada saat
penekanan tombol
tombol keyboard tombol ditekan
mengirimkan lebih dari
ditekan
scan code typematic delay
tombol keyboard
dilepas mengirimkan
kembali scan
keyboard mengirimkan code
0xF0, diikuti scan code
dari tombol yang dilepas

42. Prinsip Virtual Keyboard

43. Prinsip Virtual Keyboard
• Step 1: Pembentukan Template Keyboard (Projection Module).
– Template Keyboard di proyeksikan ke permukaan.
– Template keyboard ini dihasilkan dari proses ilumninasi element
otpical holograf oleh dioda laser.
– Template keyboard ini hanya sabagai referensi untuk user saja,
tidak digunakan sebgai proses deteksi
• Step 2: Ilumnasi Bidang referensi (illumination Module)
– Bidang cahaya infra red dipancarkan diatas (orde mm) dan paralel
terhadap template
– Cahaya ini tidak tampak
– Ketika user menyentuh posisi kunci pada template, cahaya infra
red akan dipantulkan dalam bidang dan di deteksi oleh sensor.
• Step 3: Pemetaan Koordinat pantulan (Sensor Module)
– Cahaya yang dipantulkan akan melalui filter infra red dan dicitrakan
ke sensor kamera
– Perangkat hardware akan menetapkan posisi cahaya yang
dipantulkan