關于按鍵消抖或者開關量信號監測，可以參考本公眾號的另外一篇原創文章：按鍵消抖常用的軟硬件方法。在該文章中介紹了兩種軟件延時的方式。但也都各有缺點。

一：舊方案

方案一：純軟件延時

sbit KEY = P1^3;
///按鍵讀取函數
uint8_t GetKey(void)
{
    if(KEY == 1)
    {
        DelayMs(20);        //延時消抖
        if(KEY == 1)
        {
            return 1;
        }
        else 
        {
            return 0;
        }
    }
    else 
    {
        return 0;
    }
}

致命缺點：在延時的時候一直占用cpu的資源，如果在延時的時候，有其他外部中斷或者搶占事件，系統完全沒有響應的

方案二：中斷消抖

此處不在貼出代碼：感興趣的同學可到文章中查看：按鍵消抖常用的軟硬件方法

致命缺點：多占用中斷資源。操作復雜。在資源就是成本的產品中（多占用一個中斷可能會導致需要選擇價格更高的MCU），這種方案的缺點更加明顯。

推薦方案

本文推薦一種更高效、合適，已在產品中使用過的軟件設計方案。直接上代碼。

#include 


// 定義開關信號結構體
typedef struct {
    bool lastState;       // 上次開關信號狀態
    bool currentState;    // 當前開關信號狀態
    bool validState;      // 有效的開關信號狀態
    int debounceDelayCounter;  // 開關信號消抖計數器
} DebouncedSwitch;


// 初始化開關信號結構體
void initializeSwitch(DebouncedSwitch* switchObj) {
    switchObj->lastState = false;
    switchObj->currentState = false;
    switchObj->validState = false;
    switchObj->debounceDelayCounter = 0;
}


// 模擬讀取開關信號狀態的函數
bool readSwitchState() {
    // 在這里替換為實際的開關信號讀取代碼
    // 返回開關信號的當前狀態（true表示開，false表示關）
    return false;
}


// 處理開關信號消抖的函數
void debounceSwitch(DebouncedSwitch* switchObj, int debounceTime) {
    // 讀取當前開關信號狀態
    switchObj->currentState = readSwitchState();


    // 如果當前狀態與上次狀態不同，重置計數器并更新上次狀態
    if (switchObj->currentState != switchObj->lastState) {
        switchObj->debounceDelayCounter = 0;
    } else {
        // 如果狀態相同，增加計數器值
        switchObj->debounceDelayCounter++;
    }


    // 如果計數器達到指定的消抖時間，表示開關信號狀態穩定
    if (switchObj->debounceDelayCounter >= (debounceTime / 10)) {
        // 如果當前狀態與 validState 不同，表示發生了有效的狀態變化
        if (switchObj->currentState != switchObj->validState) {
            switchObj->validState = switchObj->currentState;
        }
    }
    // 更新上次狀態
    switchObj->lastState = switchObj->currentState;
}


int main() {
    // 創建一個開關信號的DebouncedSwitch結構體
    DebouncedSwitch switchObj;
    initializeSwitch(&switchObj);


    while (1) {
        debounceSwitch(&switchObj, 100); // 設置消抖時間為100毫秒
        if (switchObj.validState) {
            if (switchObj.validState) {
                // 執行開關信號為開的操作
                printf("開關信號為開
");
            } else {
                // 執行開關信號為關的操作
                printf("開關信號為關
");
            }
        }


        // 在這里可以添加其他需要執行的代碼


        // 模擬延時或等待開關信號狀態變化
        // 這里使用usleep函數來模擬10毫秒的延時
        // 實際上，你需要根據你的硬件和操作系統來等待開關信號狀態變化
        usleep(10000); // 10毫秒
    }


    return 0;
}

1、函數詳解：

debounceSwitch函數該函數用于處理開關信號的消抖，以確保穩定的開關狀態。 它接受一個指向 DebouncedSwitch 結構體的指針，該結構體包含了上次狀態、當前狀態、有效狀態等信息，以及消抖時間的設置。

該函數的被調用周期為10ms（可以與產品程序中其他任務并行執行）。

2、函數的工作流程如下：

1）讀取當前開關信號狀態。

2）如果當前狀態與上次狀態不同，重置計數器并更新上次狀態。

3）如果當前狀態與上次狀態相同，增加計數器值。

4）如果計數器達到指定的消抖時間，表示開關信號狀態穩定。

5）如果當前狀態與 validState 不同，表示發生了有效的狀態變化，更新有效狀態。

6）更新上次狀態以便下一次比較

3、優點介紹：

1）擴展性：

debounceSwitch該函數使用結構體指針的形式，提供了開關量檢測的框架，需要多個開關量/按鍵檢測時，實例化對應的按鍵變量即可。例如：main函數的示例中實例化了switchObj，多有多個按鍵可以多定義不同的switchObj即可。如下：代碼所展示：

DebouncedSwitch switchObj_key1;
DebouncedSwitch switchObj_key2;


//其他代碼


debounceSwitch(&switchObj_key1, 100);
debounceSwitch(&switchObj_key2,50);

2、高度可定制：

 debounceSwitch函數中的消抖時間是作為參數傳遞的，這使得消抖時間可以根據不同的開關信號或應用場景進行定制。這種可定制性允許您在不同情況下使用不同的消抖時間，以滿足特定需求。

3、適用于實時系統：

相對于純軟件延時消抖，debounceSwitch函數是更可靠的，因為它不依賴于軟件的延時，而是基于實際的狀態變化來判斷開關信號的穩定性。這使得它適用于實時系統和對時間精度要求較高的應用。

總結

當然，作為一個產品中使用的函數還有很多可優化的空間，比如：函數內判斷指針不為空。進行參數的有效性檢查等等。

審核編輯：湯梓紅