第六课按键的硬件消抖
单片机的按键消抖与几种按键电路
用其他的各类触发器，锁存器亦可达到消抖效果。 二、 软件消抖 ： 通过软件延时 10ms 达到消除抖动的效果，不加文字赘述。 三、 按键电路 ： 独立按键
矩阵按键 译码按键 AD 模拟按键 锁定按键
单片机的按键消抖与几种按键电路
一、 硬件消抖 ： 按键防抖电路控制电路 所示利用 RC 积分电路来达成杂波的滤除与波形修整的电路(如图 1 )。 在 S1 ON 的瞬间由于接触弹跳的关系，会使 A 点电压呈现高速的断 续现象，再 S1 OFF 时亦然，详（如图 2 所示），然而由于电容两端电压需由 电压经电阻慢慢充电才会上升，使得 B 点电位缓步上升情形：S1 OFF 时亦 然，电容电压经 R 放电，使 B 点电压缓缓下降。此一变化，经史密特反相 修整后，可得一标准负脉波输出，如波
按键在按下的过程中通常会产生一段时间的抖动
按键在按下的过程中通常会产生一段时间的抖动，为了消除这种抖动，一般采取两种方法。
一种为硬件消抖，另一种为软件消抖。
硬件消抖是利用了RS锁存器的相关原理。
如下图所示，开关在B处时，5处为低电平，1处为高电平。
根据与非门“有零出一”的特点，6处为高电平，即2处为高电平。
所以此时3处为低电平。
当开关从B拨到A时，5处变为高电平，一旦1处出现低电平，输出将一直为高电平。
（读者不妨自己假设一下）。
开关在A处时，情况类似。
软件消抖主要是通过延时跳过按键抖动的阶段，检测稳定阶段的情况。
下面是代码。
library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity sw_debounce_module isPort ( clk: in STD_LOGIC;rst: in STD_LOGIC;switch : in STD_LOGIC_VECTOR (1downto0);led : out STD_LOGIC_VECTOR (1downto0));end sw_debounce_module;architecture Behavioral of sw_debounce_module issignal tmp : STD_LOGIC_VECTOR (1downto0);signal cnt : INTEGER range0to1000000;constant max : INTEGER :=500000;beginprocess(clk,rst,switch(1),switch(0))beginif(rst = '1') thentmp(1downto0)<="00";cnt <= 0;elseif(switch(0)='1')thenif(cnt <max and clk='1')thencnt <=cnt+1;elsif(cnt = max) thencnt <= 0;end if;if(switch(0)='1')thentmp(0)<=not tmp(0);end if;end if;if(switch(1)='1')thenif(cnt < max and clk='1') thencnt<=cnt+1;elsif(cnt = max) thencnt <= 0;end if;if(switch(1)='1')thentmp(1)<=not tmp(1);end if;end if;end if;end process;led(1downto0)<=tmp(1downto0);end Behavioral;由于时钟频率为50MHZ，延时500000周期即为10ms。
按键消除抖动的措施
按键消除抖动的措施
按键消除抖动是指在使用电子设备中，当按下按键后可能会出
现的多次触发信号的问题。
为了解决这个问题，可以采取以下措施：
1. 软件滤波，在程序设计中，可以采用软件滤波的方法来消除
按键抖动。
软件滤波可以通过延时、状态机等方式来确保只有真正
的按键按下才会触发相应的操作，而忽略短暂的抖动信号。
2. 硬件滤波，在电路设计中，可以加入电容、电阻等元件来实
现硬件滤波，通过延长按键信号的上升沿或下降沿时间，从而消除
按键抖动带来的干扰。
3. 使用稳定的按键元件，选择质量好、稳定性高的按键元件，
可以减少按键抖动的发生。
4. 金属片设计，在按键设计中，可以添加金属片来增加按键的
稳定性，减少抖动。
5. 硬件消抖器，使用专门的硬件消抖器芯片，这些芯片可以自
动检测和消除按键抖动，提高按键的稳定性。
综上所述，消除按键抖动可以通过软件滤波、硬件滤波、选择稳定的按键元件、金属片设计以及使用硬件消抖器等多种措施来实现。
在实际应用中，可以根据具体情况选择合适的方法或者结合多种方法来解决按键抖动问题。
单片机按键电容消抖电路
单片机按键电容消抖电路1.引言1.1 概述概述部分的内容：在许多电子设备中，按键电路常常被使用来实现用户与设备之间的交互。
然而，由于按键的物理特性，如机械弹性和触点接触的不稳定性，会导致按键的震荡现象，即按键在按下或释放时会产生多次跳变。
这种跳变会导致单片机误读按键的信号，可能引发系统错误操作或不稳定的现象。
因此，为了保证按键信号的可靠性和稳定性，需要对按键进行消抖处理。
本篇文章将详细介绍单片机按键电容消抖电路的设计和实现原理。
通过在按键电路中引入电容元件，可以达到消抖的效果。
电容元件具有快速充放电的特性，可以有效地过滤掉按键震荡带来的干扰信号，确保单片机正确读取按键状态。
文章将首先介绍单片机按键的工作原理，包括按键的接口电路和输入电平变化的检测方式。
接着，将深入探讨按键消抖的必要性，分析不进行消抖处理所带来的潜在问题。
在这之后，将详细介绍按键电容消抖电路的设计原理，包括电容的连接方式和参数的选择。
最后，将给出经过实际测试的电路实现结果和相关性能指标的评估。
通过本文的阅读，读者将能够了解单片机按键的基本原理和消抖处理的必要性，掌握按键电容消抖电路的设计和实现方法，以及了解该电路的性能表现。
这对于开发单片机应用的工程师和爱好者来说，具有一定的指导意义和实践价值。
文章结构部分的内容是对整篇文章的组织和布局进行描述。
它向读者展示了文章的章节和主题，并指导读者理解和阅读文章的内容。
在本文中，文章结构如下:1. 引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的2. 正文2.1 单片机按键原理2.2 按键消抖的必要性3. 结论3.1 按键电容消抖电路的设计原理3.2 电路实现与测试结果文章的结构分为引言、正文和结论三个主要部分。
在引言部分，概述简要介绍了单片机按键电容消抖电路的背景和重要性；文章结构部分指出了本文的章节组成和布局，为读者提供了阅读指南；目的阐明了文章的目标和意图。
正文部分主要包括单片机按键原理和按键消抖的必要性。
硬件消抖的方法
硬件消抖的方法
在硬件设计中，为了处理输入信号中的抖动现象，我们需要采用一些技术来确保稳定的信号传输。
消抖是指通过特定的电路设计或组件选择，去除输入信号中的噪声或干扰，以得到可靠的输入信号。
以下是几种常见的硬件消抖的方法：
1. RC滤波器：RC滤波器是最简单和常见的消抖方法之一。
它由一个电阻和一个电容器组成。
当输入信号发生变化时，电阻和电容器共同作用，使得输入信号的变化平稳过渡。
这种消抖方法适用于低频信号的消抖。
2. 基于Schmitt触发器的消抖：Schmitt触发器是一种具有两个阈值的比较器。
它可以通过调整阈值电压来消除输入信号中的抖动。
当输入信号的幅值超过高阈值时，输出保持高电平；当输入信号的幅值低于低阈值时，输出保持低电平。
这种方法适用于需要阈值控制的数字信号消抖。
3. 状态机消抖：状态机消抖是一种使用状态机来处理输入信号抖动的方法。
通过定义不同的状态和状态转换条件，可以消除输入信号中的短暂抖动。
这种方法适用于处理复杂的输入信号抖动情况，可以提供更高的消抖效果。
4. 使用稳压器：在某些情况下，电源电压的波动可能会导致输入信号的抖动。
使用稳压器可以使电源电压保持稳定，从而减少输入信号的抖动。
这种方法适用于需要稳定电源供电的系统。
综上所述，硬件消抖的方法包括RC滤波器、Schmitt触发器、状态机消抖和使用稳压器等。
根据具体情况选择适合的消抖方法，可以确保系统可靠地处理输入信号，提高整体性能和稳定性。
按键消抖
状态机实现去抖动原理：按键去抖动关键在弄提取键稳定的电平状态，滤除前沿、后沿抖动毛刺。
对于一个按键信号，可以用一个脉冲对它进行取样，如果连续三次取样为低电平，可以认为信号已经处于键稳定状态，这时输出一个低电平的按键信号。
继续取样的过程如果不能满足连续三次取样为低，则认为键稳定状态结束，这时输出变为高电平。
设计的状态转换图如图所示。
Reset信号有效时，电路进入复位状态s0，这时认为取样没有检测到低电平，在输入取样过程中，每次检测到一个低电平，发生依次向下的状态转移，直到连续检测到三个低电平时，进s3态，这时输出置低（按键信号稳定态），在中间状态s1，s2时，一旦检测到高电平，就进入s0状态，重新检测。
library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity xiaod isport(clk : in std_logic ;reset : in std_logic ;din : in std_logic ;dout : out std_logic);end entity;architecture rtl of xiaod isTYPE state IS( s0,s1,s2,s3);SIGNAL pre_s, next_s: state;beginprocess( reset, clk )beginif reset = '0' thenpre_s <= s0;elsif rising_edge( clk ) thenpre_s <= next_s;elsenull;end if;end process;process( pre_s, next_s, din ) begincase pre_s iswhen s0 =>dout <= '1';if din = '1' thennext_s <= s0;elsenext_s <= s1;end if;when s1 =>dout <= '1';if din = '1' thennext_s <= s0;elsenext_s <= s2;end if;when s2 =>dout <= '1';if din = '1' thennext_s <= s0;elsenext_s <= s3;end if;when s3 =>dout <= '0';if din = '1' thennext_s <= s0;elsenext_s <= s1;end if;end case;end process ;end rtl;程序中din为要去抖动的热键信号，dou为去抖后输出的稳定信号。
按按键_硬件_去抖_电路
参考: 《单片机原理及接口技术》（李朝青）按键电路：常用的非编码键盘,每个键都是一个常开开关电路。
计数器输入脉冲最好不要直接接普通的按键开关，因为记数器的记数速度非常快,按键、触点等接触时会有多次接通和断开的现象。
我们感觉不到，可是记数器却都记录了下来。
例如，虽然只按了1下,记数器可能记了3下。
因此，使用按键的记数电路都会增加单稳态电路避免记数错误。
按键消抖：通常的按键所用开关为机械弹性开关,当机械触点断开、闭合时,电压信号小型如下图。
由于机械触点的弹性作用,一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通,在断开时也不会一下子断开。
因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动,如下图。
抖动时间的长短由按键的机械特性决定,一般为5ms～10ms。
这是一个很重要的时间参数,在很多场合都要用到。
按键稳定闭合时间的长短则是由操作人员的按键动作决定的,一般为零点几秒至数秒。
键抖动会引起一次按键被误读多次。
为确保CPU对键的一次闭合仅作一次处理,必须去除键抖动。
在键闭合稳定时读取键的状态,并且必须判别到键释放稳定后再作处理。
按键的抖动,可用硬件或软件两种方法。
在键数较少时可用硬件方法消除键抖动。
下图所示的RS触发器为常用的硬件去抖。
图中两个“与非”门构成一个RS触发器。
当按键未按下时,输出为1;当键按下时,输出为0。
此时即使用按键的机械性能,使按键因弹性抖动而产生瞬时断开（抖动跳开B）,中要按键不返回原始状态A,双稳态电路的状态不改变,输出保持为0,不会产生抖动的波形。
也就是说,即使B点的电压波形是抖动的,但经双稳态电路之后,其输出为正规的矩形波。
这一点通过分析RS触发器的工作过程很容易得到验证。
利用电容的放电延时，采用并联电容法，也可以实现硬件消抖：如果按键较多,常用软件方法去抖,即检测出键闭合后执行一个延时程序,产生5ms～10ms 的延时,让前沿抖动消失后再一次检测键的状态,如果仍保持闭合状态电平,则确认为真正有键按下。
按键消抖原理
按键消抖原理
按键消抖原理是指通过某种方法在按键被按下或松开时，消除或减少按键的抖动现象，使输入信号得到稳定的识别和处理。
在实际应用中，按键在被按下或松开时，由于机械结构的原因，往往会引起按键的不稳定状态，表现为按键在短时间内多次触发开关。
这种按键抖动不仅会导致输入信号的波动，还可能对系统造成误操作或不良影响。
为了解决按键抖动问题，常用的按键消抖原理主要有以下几种：
1. 软件延时消抖：通过在程序中设定一个适当的延时时间，当按键被按下或松开后，延时一段时间再读取按键状态，以判断按键是否稳定。
如果经过延时后按键状态仍然相同，则可以认为按键已经稳定按下或松开，从而减少抖动的影响。
2. 硬件滤波消抖：通过在按键电路上设计滤波器或添加电容元件，可以对按键信号进行滤波处理，去除短时间内的干扰信号，使输入信号更加稳定。
常用的滤波电路包括RC滤波电路、OTA滤波电路等。
3. 状态改变检测消抖：在按键电路中，通过检测按键的状态变化来判断按键是否按下或松开。
当按键在短时间内发生多次状态变化时，只会认为按键状态发生了一次改变，从而忽略了抖动现象。
这种方式适用于按键状态改变的速度较慢的情况。
通过以上的按键消抖原理，可以有效地减少按键抖动现象，提
高按键输入的可靠性和稳定性。
在实际应用中，可以根据具体情况选择适合的原理和方法来实现按键消抖，以满足不同的需求。
按键消抖动电路的原理
按键消抖动电路的原理
按键消抖电路的原理是通过添加一个延时电路来消除按键开关接通和断开时产生的抖动信号。
当按键按下时，开关接通，导致电流流过该开关。
但由于机械结构和接触电阻等原因，按键可能会在被按下或断开的瞬间反复接通和断开，产生多个开关状态变化的短暂信号。
这样的信号可能会对数字电路产生误操作或干扰。
为了解决这个问题，可以通过添加一个简单的延时电路来实现按键消抖。
延时电路可以使用稳压二极管和电容器等元件来构建。
当按键被按下时，电容器开始充电，此时可以认为开关已经稳定接通。
当按键被断开时，电容器开始放电，此时可以认为开关已经稳定断开。
通过延时电路，可以过滤掉按键状态变化的短暂信号，只保留稳定的按键状态信号。
简单的按键消抖电路可以是一个RC电路，其中R代表电阻，C代表电容。
如果按键被按下，电容器开始充电，充电时间取决于RC时间常数（τ）。
常见的RC 时间常数可以设置在10ms到50ms之间。
当充电时间超过设定的时间后，电容器被认为已经充电完成，此时可以确定开关已经接通，可以将稳定的开关状态传递到数字电路中。
同样，当按键被释放，电容器开始放电，放电时间也取决于RC时间常数。
当放电时间超过设定的时间后，电容器被认为已经放电完成，此时可以确定开关已经断开，可以将稳定的开关状态传递到数字电路中。
通过添加延时电路，按键消抖电路可以有效地稳定按键的开关状态，减少误操作和干扰对数字电路的影响。
键盘的消抖原理
键盘的消抖原理键盘消抖是指在通过键盘输入时，对于一个按键在被按下到最终确认的过程中，可能会出现多次触发的情况，这样会导致输入数据错误，给使用者带来很大的困扰。
消抖技术旨在解决这一问题，通过特定的电路设计或编程算法，将输入信号进行抑制或过滤，以保证输入数据的准确性。
一、消抖技术的原理1. 机械式按键的消抖机械式按键的消抖主要是通过按键的物理特性来实现的。
当按键被按下时，按键头与底座之间会产生一定的位移或压缩，导致弹簧被压缩或弯曲，使得电路闭合，从而产生按键信号。
为了避免按键震动在电路中产生的反复触发问题，通常会在按键电路中加入一个RC电路或短暂延时电路。
在按键按下后，通过加电、蓄电和放电等过程，使得输入信号稳定下来，从而消除了多余的触发信号。
触摸式按键的消抖主要是通过电容值的变化来识别按键信号的。
当手指接触到触摸板时，会引起电容量的变化，从而识别出按下的位置和时间。
在识别过程中，通常利用滤波器或计数器进行信号的稳定化处理，消除不稳定的噪声输入。
还可以利用防误触算法，对快速按下和抬起的操作进行识别和排除。
矩阵式按键是由多个按键交错排列而成的，通过多个行列连接交叉的方式来实现按键的输入。
在输入时，需要依次扫描每个按键的状态，并将状态从矩阵输出到处理器或控制器中。
为了防止按键的反复触发，通常可以采用“按下即认为有效，抬起则认为无效”的算法，以保证输入数据的准确性。
还可以利用短暂延时电路或状态寄存器等技术来消除抖动干扰，从而有效地提高按键输入的精度和可靠性。
1. 电子游戏电子游戏是一种需要快速响应、高精度的应用场景，玩家需要在短时间内完成复杂的操作，并保证输入的准确性和流畅度。
此时，键盘消抖技术就显得尤为重要，可以有效消除按键的抖动和误触干扰，提高玩家的游戏体验和胜率。
2. 工控设备工控设备是一种需要高可靠性、稳定性和安全性的系统。
在工控设备中，键盘消抖技术可以保证输入的精度和可靠性，减少系统的故障率和维护成本。
按键消抖原理
按键消抖原理
按键消抖是指在按下按键后，由于机械原因或者信号干扰等因素导致按键在短时间内出现多次开关状态变化的现象，这种现象会给电子系统带来干扰和误判。
为了避免这种情况的发生，常常采用按键消抖技术。
按键消抖的原理是在按键输入电路中添加一个延时电路和滤波电路，可以在按键按下后延迟一段时间后再检测按键状态，同时通过滤波电路去除掉抖动信号，从而保证按键的稳定性和可靠性。
延时电路可以采用RC延时电路或者数字延时电路，其作用是在按键按下后，延迟一段时间再检测按键状态，这段时间一般为几毫秒至几十毫秒不等。
这样可以保证按键状态稳定后再进行后续处理，避免了抖动信号的影响。
滤波电路可以采用RC滤波电路或者数字滤波电路，其作用是去除掉按键抖动信号，只保留按键真实的状态信号。
这样可以保证按键状态的准确性和可靠性。
总之，按键消抖技术是保证电子系统稳定和可靠运行的重要技术手段。
- 1 -。
按键消抖原理
按键消抖原理
按键消抖原理是指在按下按键后，由于机械特性引起的按键跳动现象被过滤掉，保证按键信号的稳定性和可靠性。
按键消抖的实现原理通常是通过软件技术来实现。
下面将介绍两种常见的按键消抖原理。
1. 软件延时消抖原理：
在按键按下时，通过软件延时一段时间，然后再读取按键状态。
软件延时的作用是等待机械抖动的结束，只有当一段时间内按键状态保持不变时，才认为按键真正被按下。
这种方法简单易行，但缺点是消抖时间较长，响应速度较慢。
2. 状态扫描消抖原理：
在按键按下时，通过不断扫描按键状态来判断按键是否真正被按下。
状态扫描的过程是周期性地读取按键状态，如果发现连续几次读取到的按键状态相同，则认为按键稳定，即按键被按下。
这种方法比延时消抖的响应速度更快，但需要一个额外的线程或中断服务程序来执行状态扫描。
以上是两种常见的按键消抖原理，它们都能有效解决按键抖动问题，提高按键信号的稳定性和可靠性。
在具体应用中，可以根据需要选择适合的消抖原理来实现按键的稳定响应。
51单片机按键消抖程序原理
51单片机按键消抖程序原理一、引言按键消抖是嵌入式系统编程中常见的问题之一，尤其是在使用51单片机时。
51单片机是一款常用的微控制器，广泛应用于各种嵌入式系统中。
按键作为常见的输入设备，在51单片机应用中经常被使用。
由于按键的机械特性，当按键按下或释放时，会产生机械抖动，给系统带来误操作。
因此，了解并编写按键消抖程序对于保证系统的正常运行至关重要。
二、消抖原理按键消抖，简单来说，就是通过一定的算法，消除按键产生的机械抖动，从而准确识别按键的状态。
其原理主要基于以下两点：1.机械抖动的特点：按键的机械抖动主要表现为按键触点之间的快速开关，产生一系列微小的电信号。
这些信号通常包含真实的按键输入信号和噪声信号。
2.消抖算法：通过分析这些信号，识别出真实的按键输入信号，并忽略噪声信号，从而达到消除机械抖动的目的。
常用的消抖算法有阈值比较法、防抖延时法、防抖滤波法等。
三、消抖程序实现下面以51单片机为例，介绍一种简单的阈值比较法消抖程序实现：```cvoidkey_debounce(intkey_pin){//定义按键引脚intdebounce_time=50;//消抖时间，单位毫秒intthreshold=5;//阈值，可以根据实际情况调整intkey_state=0;//按键状态，初始化为0（未按下）intlast_key_state=0;//上一次的按键状态while(1){//读取按键状态key_state=digitalRead(key_pin);last_key_state=key_state;//判断按键是否按下if(key_state==LOW){//按键按下，开始消抖if(millis()-last_key_state>=debounce_time){//经过一定时间，确定按键状态if(key_state==digitalRead(key_pin)){//检测到真实的按键输入信号//这里可以进行相应的操作，例如点亮LED灯等}else{//检测到噪声信号或其他干扰，忽略}}else{//消抖时间不足，忽略当前状态}}else{//按键释放，忽略当前状态}}}```上述程序中，通过设置一个阈值和消抖时间，来判断按键状态是否发生变化。
按键的硬件消抖电路原理
为什么要进行按键消抖按键消抖通常的按键所用开关为机械弹性开关，当机械触点断开、闭合时，由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下子断开。
因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动，为了不产生这种现象而作的措施就是按键消抖。
按键的抖动对于人类来说是感觉不到的，但对单片机来说，则是完全可以感应到的，而且还是一个很"漫长"的过程，因为单片机处理的速度在"微秒"级，而按键抖动的时间至少在“毫秒"级。
一次按键动作的电平波形如下图。
存在抖动现象，其前后沿抖动时间一般在5ms-10ms之间。
由于单片机运行速度非常快，经过A时刻的时候会检测到低电平判断按键被按下。
当到了B时刻的时候，单片机同样会检测到高电平，误以为松开按键，然后又到了C时刻检测到低电平，判断到按键被按下。
周而复始，在5-1Oms内可能会出现很多次按下的动作，每一次按键的动作判断的次数都不相同。
按键闭合或者释放稳定时再读取按键的状态。
硬件消抖电路硬件消抖一般有两种实现方式:ORS触发器O电谷滤波RS触发器利用RS触发器来吸收按键的抖动。
一旦有键按下，触发器立即翻转，触电的抖动便不会再对输出产生影响，按键释放时也一样。
RS触发电路消抖电路图如下。
电容滤波将电容并联在按键的两端，利用电容的放电的延时特性。
将产生抖动的电平通过电容吸收掉。
从而达到消抖的作用，电容消抖电路图如下图所示。
3V3Keyl6Slsw-PBzzLcι'O.IuFGND总结实际上，在没有MCU的情况下，对按键进行消抖通常是通过硬件消抖电路来实现。
而在嵌入式开发中，大多数情况下都是通过程序来实现按键消抖。
简单说就是加合适的延迟，显然这实现成本要比硬件电路方式低得多。
按键消抖原理
按键消抖原理
按键消抖通俗来说就是在按下或松开按键时，由于机械性能的限制，会出现短时间内多次开关状态的变化，这种现象称为按键抖动。
对于需要按键精准响应的电子设备而言，按键抖动会给正常使用带来很大的干扰。
按键消抖的原理是通过软件算法实现。
一般来说，消抖分为两个阶段：第一阶段叫做消除抖动，第二阶段叫做确认有效。
具体做法是在按键按下时，先等待一段时间（一般为几毫秒），然后读取按键的状态。
如果读取到的状态与第一次读取到的状态相同，就确认按键是有效的；如果读取到的状态与第一次不同，则重新进行第一阶段的消抖处理。
按键消抖的实现方法有多种，其中比较常见的是基于中断处理的方法和基于定时器的方法。
基于中断处理的方法是指在按键按下时，通过中断函数来响应按键事件，并进行消抖处理；基于定时器的方法是指通过定时器设定一定时间，在这段时间内进行按键状态的检测和消抖处理。
无论采用哪种方法，按键消抖的原理都是一样的。
综上所述，按键消抖是通过软件算法实现的，可以有效地消除按键抖动对电子设备的干扰。
在实际应用中，需要根据实际情况选择合适的消抖方法和参数，以达到最佳的按键响应效果。
- 1 -。
按键消抖的原理
按键消抖的原理按键消抖是指在按键被按下或松开时，因按键触点的弹性以及机械结构原因，导致按键信号在短时间内频繁抖动，从而产生多次触发信号的现象。
为了有效避免按键抖动对系统带来的干扰和误操作，需要进行按键消抖处理。
按键消抖的原理主要包括硬件消抖和软件消抖两种方式。
硬件消抖是通过在按键电路中添加外部元件实现的。
常见的硬件消抖方式包括使用电容、电感或者滤波器等元件，通过延迟、滤波或者稳定电平等方式来消除按键抖动信号。
电容消抖的原理是利用电容的充放电特性，将抖动的信号通过电容进行延时处理，从而产生稳定的按键触发信号。
电感消抖则是利用电感的滤波特性，通过电感对抖动信号进行滤波处理，从而获得稳定的按键信号。
而滤波器消抖则是通过在电路中加入滤波器元件，对抖动信号进行滤波处理，使得按键信号变得稳定可靠。
硬件消抖的优点是简单可靠，但缺点在于需要占用额外的电路资源和成本，且对于信号干扰抑制能力有一定的限制。
软件消抖是通过程序算法来实现的，常见的软件消抖方式包括延时消抖、状态机消抖和计数器消抖等。
延时消抖的原理是在按键按下后通过一个设定的延时时间来判断按键的有效触发，若在延时时间内未出现抖动信号，则判定为有效触发信号。
状态机消抖是通过设定按键的状态机来判断有效触发信号，只有在按键状态经过一定的稳定转换后才判断为有效触发。
计数器消抖则是通过设定一个计数器，在计数器计数达到一定次数后才判断为有效触发信号。
软件消抖的优点是不需要额外的硬件资源，可灵活性高，但缺点在于需要占用系统的处理器资源和对于时间精度的要求较高。
在实际应用中，通常会结合硬件消抖和软件消抖来实现按键的稳定触发。
例如在按键电路中加入电容滤波器来消除抖动信号，同时在系统程序中采用延时消抖或状态机消抖算法来进一步确保按键信号的稳定可靠。
这样既能保证按键信号的稳定触发，又能兼顾系统的资源和成本。
综上所述，按键消抖是通过硬件或者软件手段对按键信号进行处理，消除由按键触点的弹性抖动引起的干扰信号，从而获得稳定的按键触发信号。
按键的防抖技术
按键的防抖技术键盘，作为向系统操作人员的干预指令的接口，以其特定的按键序列代表着各种确定的操作命令，所以，准确无误的辨认每个键的动作和其所处的状态，是系统能否正常工作的关键。
多数键盘的按键多使用机械式弹性开关，一个电信号通过机械触点的断开，闭合过程完成高低电平的切换。
由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合及断开的瞬间必然伴随着一连串的抖动，其波形如图所示：抖动过程的长短是由按键的机械特性决定，一般是10~20ms。
为了使CPU对一次按键动作只确认一次，必须消除抖动的影响，可以从硬件及软件两个方面着手：（1）、硬件防抖技术通过硬件电路消除按键过程中的抖动的影响是一种广为采用的措施。
这种做法，工作可靠且节省机时，下面介绍两种硬件防抖电路。
① 滤波防抖电路利用RC积分电路对干扰脉冲的吸收作用，选择好电路的时间常数，就能在按键抖动信号通过此滤波电路时，消除抖动的影响。
滤波防抖电路入，如图所示：+15VR15.1KSW243215.1KR22uF174LS062OUT由图可知，当按键SW2按下时，电容C两端的电压钧为0，非门输出为1。
当SW2按下的时候，由于C两端电压不可能产生突变。
尽管在触点接触的过程中可能会出现抖动，只要适当选却R1，R2和C值，即可保证电容C两端的充电电压波动不会超过非门的开启电压（TTL为0.8V），非门的输出将维持高电平。
同理，在触点K断开的时候，由于电容C经过R2放电，C两端的放电电压波动不会超过门的关闭电压，因此，门的输出也不会改变。
总之，只要R1，R2，C的时间常数选择适当，确保电容C由稳态电压充电到开启电压，或放电到关闭电压的延迟时间等于或大于10ms,该电路就能消除抖动的影响。
② 双稳态防抖电路用两个非门构成一个RS触发器，即可构成双稳态防抖电路，其原理电路如图：+5VR14.7KU1A1A(ON)74LS0023QOUTK 4U1B74LS006Q#5R34.7K+5VB(OFF)设按键K未按下时，建K与A端（ON）接通。
按键消抖
end
else
cnt <= 0; end
always @(posedge clk or negedge nrst) begin
if(nrst == 0)
key_out <= 0;
else if(cnt == TIME_20MS - 1)
key_out <= key_in; endendmodule
方案3
// key down, bounce 19ms
repeat(951) @(negedge clk) key_in = ~key_in;
// last 60ms
repeat(3000) @(negedge clk);
cnt <= 0;
//
end always @(posedge clk or negedge nrst) begin
if(nrst == 0)
key_cnt
<= 0;
else if(key_cnt == 0 && key_in != key_out)
key_cnt <= 1;
else
if(cnt == TIME_20MS - 1)
// clock .key_out(key_out) );
initial begin
clk = 1;
forever #(T/2) clk
= ~clk; end
// reset initial begin
nrst = 1;
@(negedge clk) nrst = 0;
@(negedge clk) nrst
按键消抖
按键去抖：由上图可以看出理想波形与实际波形之间是有区别的，实际波形在按下和释放的瞬间都有抖动的现象，抖动 时间的长短和按键的机械特性有关，一般为5~10ms。通常我们手动按键然后释放，这个动作中稳定闭合的时间超过了 20ms。因此单片机在检测键盘是否按下时都要加上去抖动操作，有专用的去抖动电路，也有专门的去抖动芯片，但通常 我们采用软件延时的方法就可以解决抖动问题。
arduino-课件06消防机器人制作与开关的消抖
arduino-课件06消防机器人制作与开关的消抖Arduino 是一种开源的电子平台，用于开发各种物联网设备和交互式项目。
它包括一个硬件部分，即 Arduino 主板，以及一个简单易用的编程环境。
Arduino 平台的热门应用之一是制作消防机器人，这种机器人可以在火灾等紧急情况下执行救援任务。
在制作消防机器人时，一个重要的方面是确保所有开关的可靠性和稳定性。
为了防止开关中的抖动或短暂变化导致误操作，可以使用软件技术来实现消抖。
本文将介绍如何在 Arduino 中通过软件技术实现开关的消抖。
首先，我们需要了解什么是开关的消抖。
当我们按下或释放一个机械开关时，开关的连接状态可能会出现短暂变化，导致接收到错误的开关状态信号。
这是由于机械接触的物理特性引起的。
为了解决这个问题，我们需要在 Arduino 中对开关信号进行稳定化处理。
在 Arduino 中，可以使用软件技术实现开关的消抖。
一种常见的方法是使用延时技术。
当检测到开关状态变化时，我们可以延时一段时间来确认开关状态是否稳定。
如果在延时期间开关状态没有变化，则可以确定开关状态是有效的。
以下是一个消抖函数的示例代码：```cppint debounce(int pin)int state = digitalRead(pin);delay(10); // 延时 10 毫秒if (state == digitalRead(pin))return state;}return -1; // 返回错误状态```在上面的代码中，我们首先读取开关的状态，然后延时10毫秒。
之后，我们再次读取开关的状态，并与之前的状态进行比较。
如果两次读取的状态相同，那么说明开关的状态是稳定的，我们可以返回这个状态。
否则，我们将返回一个错误状态。
在消防机器人的制作中，可以将该函数应用于接收火灾信号的传感器或按钮开关。
通过使用消抖函数，我们可以排除由于机械抖动引起的误操作，确保机器人在真正需要的时候才执行救援任务。
硬件消抖总结
硬件消抖
摘要：在系统的信号输入中我们时常要借助一些输入设备，而作为单片机，键盘又是我们使用最多的，在一般使用时我们采用的是软件延时，避开抖动的时间在读取键值，这样无疑会消耗系统资源，在较大的系统中，系统资源是十分宝贵的，所以我们设计是节省一部分系统资源，让系统能够有更多的资源来处理其他的任务。
一、方案的论证与选择
1.RS触发器消抖
适合于有三个接线端子的，其中中间和触头相连的接线端接地，另外两个端子分别接RS触发器的两端，因为触头每次只接触RS中的一个，每接触一个时RS触发器的输出端状态改变，这种电路一般不适合我们现在所使用的两个接线端的按键，故不能选用此方法。
2.利用电容平波和反相器整形
利用电路类似于复位电路，波形震荡的幅度减小，在经过施密特反相器整形之后就得到了没有毛刺的脉冲波，就是我们所需要的波形。
所以我们选择这种放方法实现消抖。
二、参数测试
测试条件：VCC=3.3V，芯片工作电压3.3V(芯片为74HC14，工作电压范围为2～6V)
图2为芯片引脚3处的波形，经过74HC14之后的图形为图3，经过示波器的观察确定波形比较好，用单片机读信号没有出现误读。
图1 电路原理图
图2 图3。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
51单片机进阶篇
---按键的硬件消抖
本文作者：Cepark
更新时间：2010/07/20
作者博客：
按键的硬件消抖
在上一节课中，我们介绍了使用软件延时的方法来进行消抖从而进行按键的检测，软件延时的优点是硬件电路简单，但是程序相对来讲会复杂，而且一般的延时函数是使用计数延时，这会增加CPU的负担。
硬件消抖电路可以简化程序的编写，但是需要额外的器件支持。
两种方法各有利弊，在不同的情况下根据不同的情况来选择使用哪一种消抖方法，这一节课我们主要介绍一下常见的硬件消抖电路。
1、RS触发器构成的消抖电路的主要原理
用R-S触发器形成消抖电路时单片机外围电路设计中的常用手段，它可以减少单片机软件对按键动作的延时和计算。
要使用R-S触发器形成的消抖电路，首先用了解R-S触发器的基本工作原理图和工作特点。
R-S触发器的基本构成如图所示，它是由两个与非门交叉耦合而成，S和R是信号的输
Q既表示触发器的状态，又是触发器的输出端。
入端，低电平有效，Q和
在启动过程中，S端一旦下降到开门电平，Q端电平就会上升，反馈到门B的输入端，
Q端的电平下降，反馈到门A的输入端，进一步促使门A截止，促使B由截止转向导通，
Q的电平进一步下降，这样的过程，是Q端电平进一步上升，Q端电平上升的结果又会使
的门A很快截止、门B很快导通，触发器在极短的时间内完成由截止到导通的转换。
通过R 段的复位时也有类似的正反馈过程发生，从而完成按键开关的消抖功能。
典型的硬件消抖方法是在单片机和检测管脚之间加入由74LS02或者其他的门电路组成的R-S触发器消抖电路。
如下所示。
通过这个电路，在软件编程上就不用考虑去抖的问题了，可以将外界的按键信号做理想的上升沿或者下降沿信号来处理。
2、RC电路应将消抖
下面这个电路也是一种非常经济实用的电路，阻容的作用就是实现硬件的消抖，这个电路的原理图是比较易懂的了，只有在按键确实按下之后，INT0（也就是单片机的IO管脚）才会产生一个低电平。
利用电容的充放电过程来实现抖动的消除。
作业：理解硬件消抖的几种方法，试搜集更多的硬件消抖方法。
1、电子园网站简介
CEPARK 电子园是一个以讨论电源、单片机、MCU、DSP、嵌入式软件、电子DIY等电子技术的开放社区网站。
CEPARK电子园的宗旨是给所有爱好电子的朋友提供一个自由、开放、免费的交流空间，并通过零利润的公益助学活动，让爱好电子的朋友能用相当低廉的价格开始学习电子，而CEPARK电子园的论坛、“家园”、资源中心、博客、群组等功能，又为您提供了开放的学习、讨论、请教求助的空间和渠道。
CEPARK电子园的目标是建成中国最好的电子技术开放共享社区，为推动中国电子工程师终生学习以及电子产品研发作出贡献。
为广大网友提供一个自由、开放、专业的技术交流空间，并努力与广大CEPARK电子园的朋友们一起建设一个更轻松的、更惬意、更完善的技术、生活交流家园！
CEPARK电子园创办于2008年。
在短短的时间里，因其便利的学习方式和货真价实的助学产品，获得了广大电子爱好者的支持和帮助，并对网站的内容建设提出了建设性的意见和建议。
CEPARK电子网今天已经成为获得了Alexa排名15万以内、论坛每天的平均在线交流人数超过300多人、每天平均PaveView超过5万次、访问独立IP数超过1万的活跃社区。
2、电子园分站点
电子园论坛
电子园百科
电子园商城
电子园家园
电子园网址
3、电子园子站点
51单片机学习网
USB开发学习网
CAN总线学习网
A VR单片机学习网
ARM开发学习网
FTPA开发学习网
DIY开发学习网
GPS开发学习网
GUI开发学习网
STM32开发学习网 EDA软件学习网
DSP开发学习网
PIC单片机学习网
电源技术专区 射频技术专区
医疗电子专区 汽车电子专区 消费电子专区
更多子站建设中，敬请关注！。