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按鍵消抖電路的實現方式

我快閉嘴 ? 來源:電子技術控 ? 作者:電子技術控 ? 2022-08-29 11:25 ? 次閱讀

為什么要進行按鍵消抖

按鍵消抖通常的按鍵所用開關為機械彈性開關,當機械觸點斷開、閉合時,由于機械觸點的彈性作用,一個按鍵開關在閉合時不會馬上穩定地接通,在斷開時也不會一下子斷開。因而在閉合及斷開的瞬間均伴隨有一連串的抖動,為了不產生這種現象而作的措施就是按鍵消抖。

按鍵的抖動對于人類來說是感覺不到的,但對單片機來說,則是完全可以感應到的,而且還是一個很“漫長”的過程,因為單片機處理的速度在“微秒”級,而按鍵抖動的時間至少在“毫秒”級。

一次按鍵動作的電平波形如下圖。存在抖動現象,其前后沿抖動時間一般在5ms~10ms之間。由于單片機運行速度非常快,經過A時刻的時候會檢測到低電平判斷按鍵被按下。當到了B時刻的時候,單片機同樣會檢測到高電平,誤以為松開按鍵,然后又到了C時刻檢測到低電平,判斷到按鍵被按下。周而復始,在5-10ms內可能會出現很多次按下的動作,每一次按鍵的動作判斷的次數都不相同。

3bc0abca-2439-11ed-ba43-dac502259ad0.png

為確保單片機對按鍵的一次閉合僅作一次處理,必須處理按鍵抖動問題。在按鍵閉合或者釋放穩定時再讀取按鍵的狀態。

硬件消抖電路

硬件消抖一般有兩種實現方式:

RS觸發器

電容濾波

RS觸發器

利用RS觸發器來吸收按鍵的抖動。一旦有鍵按下,觸發器立即翻轉,觸電的抖動便不會再對輸出產生影響,按鍵釋放時也一樣。RS觸發電路消抖電路圖如下。

3bee9f26-2439-11ed-ba43-dac502259ad0.png

電容濾波

將電容并聯在按鍵的兩端,利用電容的放電的延時特性。將產生抖動的電平通過電容吸收掉。從而達到消抖的作用,電容消抖電路圖如下圖所示。

3c15298e-2439-11ed-ba43-dac502259ad0.png

總結

實際上,在沒有MCU的情況下,對按鍵進行消抖通常是通過硬件消抖電路來實現。而在嵌入式開發中,大多數情況下都是通過程序來實現按鍵消抖。簡單說就是加合適的延遲,顯然這實現成本要比硬件電路方式低得多。

審核編輯:湯梓紅

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原文標題:硬件按鍵消抖電路原理,實現方式有哪些

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