消抖电路PPT课件
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
按键消抖电路中可能遇到的问题
按键消抖电路的问题及解决方案引言在很多电子设备和系统中，我们经常会遇到按键输入的问题，尤其是当按键被长时间按下或快速频繁按下时，可能会出现按键误触或重复触发的现象。
为了解决这个问题，需要使用按键消抖电路。
按键消抖电路是一种用于解决按键输入中抖动问题的电路，其主要功能是确保每个按键信号只被触发一次。
本文将介绍按键消抖电路可能遇到的问题，并提供相应的解决方案。
问题一：按键抖动按键抖动是指在按键被按下或释放的瞬间，由于机械开关的弹性导致的电气接触不稳定现象。
抖动会导致信号在短时间内多次切换，从而可能引起系统错误触发或功能失效。
解决方案： - 硬件滤波：可以使用外部电容器和电阻器组成的RC电路来进行硬件滤波。
通过适当选择电容和电阻值，可以使抖动信号被滤除，只有稳定的按键信号被传递给后续电路。
- 软件滤波：可以在微控制器或数字逻辑芯片中使用软件滤波算法来处理按键信号。
软件滤波可以通过设置特定的时间窗口，在此期间内检测和记录按键状态变化，并在时间窗口结束时确定按键的最终状态。
这种方式可以有效抑制按键抖动，但需要相应的处理算法支持。
问题二：按键重复触发当按键被长时间按下时，由于机械开关的弹性使得接触点会产生微小的颤动，这可能会导致按键信号以较高频率持续触发，而不是期望的单次触发。
解决方案： - 软件消抖：可以在软件中设置合适的按键触发间隔。
当按键被按下时，记录触发时间，并在下一次检测到按键状态变化时，检查与上次触发时间的间隔是否超过设定的阈值。
如果超过阈值，则认为新的按键触发有效，否则忽略。
这种方式可以防止按键重复触发，但要求相应的处理算法支持。
- 硬件消抖：可以使用SR触发器或者集成了消抖功能的按键开关来进行硬件消抖。
SR触发器可以稳定输入信号，并将其作为触发器的输出，以确保只输出一次触发信号。
问题三：按键失效按键失效是指按键无法产生正确的信号输出。
这可能是由于电路连接不良、开关接触不良或按键磨损等原因导致的。
消抖电路原理及实现
实 验 报 告实验日期： 学 号：姓 名：实验名称：消抖电路总 分：一、实验概述运用LPM 原件定制DFF 触发器，并调用LPM 定制的DFF 触发器，用VHDL 语言的元件例化实现消抖电路并了解其工作原理。
二、实验原理 1、触发器原理触发器是一种可存储1位二进制码的逻辑电路，是构成各种时序电路的最基本逻辑单元。
触发器有一对互补输出端，输出状态不仅与当前输入有关，还与前一输出状态有关。
触发器有两个稳定状态，在一定的外界信号作用下会发生状态翻转。
2、消抖电路原理脉冲按键与电平按键通常采用机械式开关结构，其核心部件为弹性金属簧片。
按键信号在开关拨片与触电接触后经多次弹跳才会稳定，而在按键过程中，可能出现了多个脉冲。
因此需要根据实际情况进行按键消抖处理以提取稳定脉冲，在按键过程中提取稳定的电平状态，通过对抖动脉冲多次检测信号按键电平值，并提取一前一后两个信号按键电平值来进行比较，以此来获取开关状态。
输出一个周期的脉冲时，要求前一次检测到的电平信号为低电平，后一次检测到的电平信号为高电平时。
3、结构图：三、实验设计时钟信号 元件记忆当前的按键信号电平 元件记忆上一次按键信号电平 两次按键的电平进行比较 脉冲信号1、LPM元件定制DFF触发器（1）设置lpm_ff元件选择Installed Plug-Ins→Storage→lpm_ff项。
（2）LPM元件定制步骤，设置输入data为1位，clock为时钟信号，类型为D 型。
（3）添加异步清零和异步置1。
（4）aclr异步清零且高电平有效，aset异步置1且高电平有效，二者无效时，q输出由clock上升沿触发更新为data。
（5）调出其vhd文件添加至消抖电路的工程中。
（6）仿真验证并下载。
功能仿真波形分析参数:end time 为2.0ns，grid size为100ns；信号:alcr 异步清零且高电平有效，二进制；aset异步置1且高电平有效，二进制；二者无效，q(二进制)输出由clock(二进制)上升沿触发更新为data(二进制)。
第六课按键的硬件消抖
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。
消抖与非门RS发器
4.2.1基本RS触发器
1、由与非门组成的基本RS触发器
电路结构：
由两个与非门的输入和输出交叉耦合组成的基本RS触发器。
和为信号输入端，它们上面的非号表示低电平有效，在逻辑符号中用小圆圈表示。
和为输出端，在触发器处于稳定状态时，它们的输出状态相反。
特性表：
特性表反映的是在输入信号的作用下，输出端由“现态”转换为“次态”的情况。
现态：是指触发器输入信号（、端）变化前的状态，用表示；
次态：是指触发器输入信号变化后的状态，用表示。
说明
0 00X
不定
0 01X
0 100
置0
0 110
1 001
置1
1 011
1 100
保持
1 111
2、由或非门组成的基本RS触发器
由两个或非门的输入和输出交叉耦合组成的基本RS触发器，如右图所示。
该触发器用高电平作为输入信号，也称作高电平有效。
当＝0、
＝1时，触发器置1；当＝1、＝0时，触发器置0；当＝＝0时，触发器保持原状态不变；当＝＝1时，＝＝0，这既不是0状态，也不是1状态，因为当和同时由高电平变为低电平时，触发器的输出状态是不确定的，所以，这种情况也是不允许的。
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。
电位器消抖电路
电位器消抖电路1.引言1.1 概述电位器消抖电路是一种常见的电子电路设计，用于解决电位器读数时的抖动问题。
在现实应用中，由于电位器的机械结构和环境因素的影响，经常会出现读数抖动的情况，这会导致不准确的测量结果以及系统的不稳定性。
为了消除电位器的抖动，工程师们设计了电位器消抖电路。
该电路通过使用滤波器、比较器和延时器等元件，能够稳定地读取电位器的准确数值并消除抖动干扰。
通过该电路的设计和优化，可以有效提高电位器的稳定性和测量精度。
在电位器消抖电路的设计过程中，需要考虑几个关键要点。
首先，选择合适的滤波器类型和参数，以确保消抖电路对高频噪声的抑制效果良好。
其次，比较器的阈值设置需要合理，使其能够正确判断电位器读数的变化，并及时作出响应。
此外，延时器的设计也需要注意，保证信号的稳定和延时时间的准确控制。
综上所述，电位器消抖电路是一种重要的电子电路设计，在电位器的使用和测量中起到关键作用。
通过合理的设计和优化，可以有效地消除电位器的抖动问题，提高测量的准确性和系统的稳定性。
未来，随着电子技术的不断发展，电位器消抖电路还有望进一步优化和创新，以满足更广泛的应用需求。
1.2 文章结构文章结构部分是为了说明本文的整体框架和各个章节的内容安排。
在本文中，文章结构包括引言、正文和结论三部分。
引言部分起到引入文章主题的作用。
其中概述部分将介绍电位器消抖电路的背景和基本定义，引起读者的兴趣。
文章结构部分则给出本文的整体框架和各个章节的内容安排，让读者对全文有一个大致的了解。
目的部分说明了本文撰写的目的和意义，即为了研究和探索电位器消抖电路的原理和设计要点。
正文部分是文章的主体部分，包含了电位器消抖电路的原理和设计要点两个章节。
原理部分将详细介绍电位器消抖电路的工作原理、组成结构以及基本特点，让读者对电位器消抖电路有一个清晰的认识。
设计要点部分则强调电位器消抖电路设计过程中需要注意的关键要素，包括参数选择、电路布局、抗干扰能力等方面的内容。
按键消抖的原理
按键消抖的原理一、引言在电子设备中，按键是常见的输入方式。
然而，由于按键的机械结构，当按下或松开按键时，会产生机械弹跳现象，导致信号出现多次跳变，这就是所谓的“按键抖动”现象。
为了避免这种现象对电路造成干扰，需要进行按键消抖处理。
二、什么是按键消抖？按键消抖是指在接收到按键信号后，在一定时间内只处理一次信号，并且保证该信号为有效信号。
其目的是消除因机械结构引起的多次跳变信号。
三、按键消抖的原理1. 机械弹跳原理在了解按键消抖原理之前，需要先了解机械弹跳原理。
当按下或松开一个开关时，由于接触面积有限和金属表面不完全平整等因素影响，开关触点会发生不稳定震荡，并在短时间内反复接通和断开。
这种现象称为“机械弹跳”。
2. 软件处理原理软件处理原理是通过程序来实现对按键状态进行检测和判断的方式。
具体实现方法包括：轮询法、中断法、计时法等。
（1）轮询法轮询法是指通过循环检测按键状态的方式来实现按键消抖。
具体实现方法为：在主程序中设置一个循环，不断检测按键状态，当检测到按键被按下时，进行一定的延时后再次检测按键状态，如果依然是按下状态，则判断为有效信号。
（2）中断法中断法是指通过外部中断来实现对按键状态进行检测和判断的方式。
具体实现方法为：将按键连接到微控制器的外部中断引脚上，在程序中设置好相应的中断服务程序，当检测到外部中断信号时，进入相应的中断服务程序进行处理。
（3）计时法计时法是指通过定时器来实现对按键状态进行检测和判断的方式。
具体实现方法为：当检测到按键被按下时，启动定时器并开始计数，在一定时间内只处理一次信号，并保证该信号为有效信号。
四、硬件处理原理硬件处理原理是通过使用电路元件来实现对按键消抖的方式。
具体包括RC滤波器、Schmitt触发器、反相器等。
1. RC滤波器RC滤波器是将电容和电阻组合在一起，利用电容的充放电特性实现对信号的滤波。
当按键被按下时，由于电容的充放电时间常数较长，可以使机械弹跳信号被滤除。
按键消抖电路瞬态分析和设计说明
按键消抖电路瞬态分析和设计按键是仪器仪表中普遍采用的人机输入接口电路。
在按键电路中必须考虑对按键的抖动进行软件消抖和硬件消抖。
软件消抖具有使用硬件数量少的优点，但也具有以下两个缺点：（1）在仪器键盘电路中，多个按键安装在仪器面板上，键盘的输出通过排线连接到主控板上，此时键盘导线寄生电感和寄生电容的存在，寄生电感寄生电容和排线电阻将组成二阶振荡系统，二阶振荡将形成负电平脉冲，而负电平脉冲很容易超出数字芯片的输入最大允许电平范围，导致数字芯片容易损坏。
（2）按键闭合和断开时，电压信号下降沿非常陡峭，剧烈变化的电压信号将通过互容传递到相邻导线上。
硬件消抖电路的设计主要是要考虑以下三个因素：（1）消除信号的抖动，确保按键电路输出信号的平整；（2）消除信号的下冲，因为下冲电平超出了后续数字芯片的最大输入电平范围；（3）降低信号变化的速度，避免在邻线上引起容性串扰；（4）不影响按键电路的正常功能。
常见的硬件消抖电路包括电容滤波消抖和触发器消抖。
电容滤波消抖采用电阻和电容组成低通滤波器，具有电路结构简单可靠的优点，因此本文将重点阐述该消抖电路。
1 按键消抖电路结构与电路模型图1为某仪器按键电路原理图，按键安装在仪器面板上，通过导线连接到主控板上，按键的一端接上拉电阻并连接后续电路，按键的另一端接地，当按键没有按下时，按键输出高电平，当按键按下时，按键输出低电平。
图2为加上滤波电容后的按键电路。
图1 某仪器按键电路图2 按键消抖电路图3为按键消抖电路的电路模型。
图中R0为连接按键导线的电阻，L 为导线电感，C0为导线对地电容，C f为滤波电容，C p为按键后续电路的输入电容，R i为按键后续电路的输入阻抗，R 为上拉电阻，V CC为电源电压，U为按键消抖电路的输出电压。
图3 按键消抖电路的电路模型当按键闭合时，其等效电路模型如图4所示。
当按键断开时，其等效电路模型如图5所示。
2 按键消抖电路数学模型设某一时刻按键合上，在此之前按键断开，整个电路处于稳态，即各个电容和电感上没有电流流动。
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R S触发器为常用的硬件去抖。
图中两个“与非”门构成一个R S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。
EDA实验4消抖电路的顶层设计和移位寄存器的功能仿真
EDA实验4消抖电路的顶层设计和移位寄存器的功能仿真一、消抖电路的顶层设计：消抖电路的作用是处理来自开关或按钮的电平跳变信号，使得输出信号能够稳定地保持在高电平或低电平状态，从而避免因信号跳动引起的误触发或错误操作。
消抖电路的顶层设计包括输入信号的滤波和输出信号的生成两个主要部分。
输入信号的滤波：在消抖电路的顶层设计中，可以采用滤波电路对输入信号进行滤波处理，以去除短时间内的电平跳动。
常用的滤波电路包括RC滤波器、倒U 型滤波器等。
滤波电路的设计需要根据输入信号的特征和需求进行选择，以实现有效的滤波效果。
输出信号的生成：在消抖电路的顶层设计中，可以采用触发器或门电路等组合逻辑电路来生成稳定的输出信号。
其中，触发器是一种常用的元件，可以根据时钟信号来稳定输出从而消除抖动。
另外，也可以采用门电路来判断输入信号的稳定性，并通过异或门、与门等进行逻辑运算以得到稳定的输出信号。
二、移位寄存器的功能仿真：移位寄存器是一种常用的数字电路模块，主要用于实现数据的移位和存储功能。
在功能仿真中，可以采用Verilog HDL等硬件描述语言来进行仿真。
移位寄存器的主要功能包括数据输入、数据移位、数据输出等。
在功能仿真中，可以通过设置合适的输入数据和时钟信号，观察输出数据的变化情况，验证移位寄存器的功能是否符合设计要求。
以单向移位寄存器为例，其功能仿真的步骤如下：1.设置仿真环境：编写仿真代码，包括移位寄存器的模块声明、端口定义以及时钟信号的生成等。
2.设置输入数据：为移位寄存器的输入端设置合适的数据值，并在仿真代码中对输入进行初始化或赋值。
3.产生时钟信号：根据设计要求，为时钟信号设置合适的频率和波形，使其能够触发移位寄存器的移位操作。
4.运行仿真：根据仿真环境和输入数据，运行仿真过程。
在仿真过程中，需要记录输出端口的值，以便后续分析。
5.分析仿真结果：对仿真结果进行波形图分析，观察输出数据随时间的变化情况。
验证移位寄存器在不同输入条件下的移位和存储功能是否正确。
消抖电路原理及实现
实 验 报 告实验日期： 学 号：姓 名：实验名称：消抖电路总 分：一、实验概述运用LPM 原件定制DFF 触发器，并调用LPM 定制的DFF 触发器，用VHDL 语言的元件例化实现消抖电路并了解其工作原理。
二、实验原理 1、触发器原理触发器是一种可存储1位二进制码的逻辑电路，是构成各种时序电路的最基本逻辑单元。
触发器有一对互补输出端，输出状态不仅与当前输入有关，还与前一输出状态有关。
触发器有两个稳定状态，在一定的外界信号作用下会发生状态翻转。
2、消抖电路原理脉冲按键与电平按键通常采用机械式开关结构，其核心部件为弹性金属簧片。
按键信号在开关拨片与触电接触后经多次弹跳才会稳定，而在按键过程中，可能出现了多个脉冲。
因此需要根据实际情况进行按键消抖处理以提取稳定脉冲，在按键过程中提取稳定的电平状态，通过对抖动脉冲多次检测信号按键电平值，并提取一前一后两个信号按键电平值来进行比较，以此来获取开关状态。
输出一个周期的脉冲时，要求前一次检测到的电平信号为低电平，后一次检测到的电平信号为高电平时。
3、结构图：三、实验设计时钟信号 元件记忆当前的按键信号电平 元件记忆上一次按键信号电平 两次按键的电平进行比较 脉冲信号1、LPM元件定制DFF触发器（1）设置lpm_ff元件选择Installed Plug-Ins→Storage→lpm_ff项。
（2）LPM元件定制步骤，设置输入data为1位，clock为时钟信号，类型为D 型。
（3）添加异步清零和异步置1。
（4）aclr异步清零且高电平有效，aset异步置1且高电平有效，二者无效时，q输出由clock上升沿触发更新为data。
（5）调出其vhd文件添加至消抖电路的工程中。
（6）仿真验证并下载。
功能仿真波形分析参数:end time 为2.0ns，grid size为100ns；信号:alcr 异步清零且高电平有效，二进制；aset异步置1且高电平有效，二进制；二者无效，q(二进制)输出由clock(二进制)上升沿触发更新为data(二进制)。
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。
verilog按键消抖原理
verilog按键消抖原理
摘要：
1.按键消抖的原理
2.按键消抖的方法
3.基于Verilog 的按键消抖设计
4.结论
正文：
一、按键消抖的原理
按键消抖是指在按键输入过程中，由于按键机械特性和电路特性的影响，导致按键在按下或松开时，信号电平会在一段时间内发生抖动。
为了消除这种抖动，需要采用一定的方法来确认按键输入的稳定性，这就是按键消抖。
二、按键消抖的方法
常见的按键消抖方法有以下几种：
1.硬件消抖：通过硬件电路实现消抖，如使用滤波器、RC 电路等。
2.软件消抖：通过软件算法实现消抖，如使用计数器、计时器等。
3.结合硬件和软件消抖：既使用硬件电路，也使用软件算法来实现消抖。
三、基于Verilog 的按键消抖设计
基于Verilog 的按键消抖设计可以分为以下几个步骤：
1.输入信号处理：对输入的按键信号进行采样，并转化为数字信号。
2.计数器：使用计数器来统计按键信号的持续时间，以判断按键是否稳定。
3.状态判断：根据计数器的计数值来判断按键是按下还是松开。
4.输出信号处理：将判断结果输出，以控制其他电路或设备。
四、结论
按键消抖是电子设备中常见的一种技术，它可以有效地消除按键输入过程中的抖动，提高系统的稳定性和可靠性。
键盘消抖电路
集成触发器项目一-------------------按键消抖电路认识触发器在生活中我们常遇到多个用户申请同一服务，而服务者在同一时间只能服务于一个用户的情况，这时就需要把其他用户的申请信息先存起来，然后再进行服务，图1.1就是一个这样例子的示意图。
其中将用户的申请信息先存起来的功能需要使用具有记忆功能的部件。
图 1.1 触发器作用的示意图在数字电路中，也同样会有这样的问题。
如果对二值（0、1）信号进行逻辑运算，长要将这些信号和运算结果保存起来。
因此，也需要使用具有记忆功能的基本单元电路。
我们把能够存储一位二值信号的基本单元电路成为触发器。
下面来了解一下触发器的特征吧。
基本RS 触发器1、电路组成将两个与非门的输入端与输出端交叉耦合就组成一个基本RS 触发器。
如图1.2所示：图1.2 基本RS 触发器（1）2个输入端、，2个输出端、Q 。
D R D S Q （2）触发器的状态：触发器Q 的状态。
Q = 0（= 1）Q Q = 1（= 0）Q （3）稳定时，触发器有两种可能的稳态，“0”、“1”又称双稳态。
（4）触发器工作正常时，Q 和的逻辑关系是互补的。
Q 要实现两个稳态的转换→外加适当的触发信号。
按照图1.2所示在实验台上连接电路，Q 和接0－1指示器。
给输入端Q 、分别加上（0，0），（0，1），（1，0），（1，1）电平，注意观察输出端D R D S Q 和的状态变化。
Q 根据所观察的现象完成下表：D R D S Q01101010通过观察我们能得到以下结论：（1）触发器置0：把端加_______使触发器由1 → 0。
D R （2）触发器置1：把端加_______使触发器由0 → 1。
DS用或非门组成的基本RS触发器基本RS 触发器也不由两个或非门组成，其逻辑图和逻辑符号分别如图1.3(a)、（b ）所示。
它是采用正脉冲置1，所以在图1.3(b)的符号种置0和置1的输入端阴险靠方框处无小圆圈，R,S 也不加非号。
单片机技术与应用教学单元5.3 抖动与去抖动5.11.2 PPT课件
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4-1
实例演练4-3-5
BCD数字型 拨码开关实验
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4-2
BCD数字型拨码开关实验电路图
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4-3
实际接线(使用黄板)
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4-25
放开按钮后动作实验 (ch4-3-7.c)-1
应用电子学院 《51单片机技术与应用》精品资源共享课
4-26
放开按钮后动作实验 (ch4-3-7.c)-2
应用电子学院 《51单片机技术与应用》精品资源共享课
4-27
思考一下！
• 在本实验里，若将按钮按住不放会如何？
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16进位数字型拨码开关，程序应如何修改？
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4-8
实例演练4-3-6
多重按钮开关实验
应用电子学院 《51单片机技术与应用》精品资源共享课
4-9
多重按钮开关实验电路图
应用电子学院 《51单片机技术与应用》精品资源共享课
4-10
实际接线
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1-30
电机on-off控制_电路图
应用电子学院 《51单片机技术与应用》精品资源共享课
1-31
电机on-off控制_程序
应用电子学院 《51单片机技术与应用》精品资源共享课
1-32
电机正反转控制_电路图
应用电子学院 《51单片机技术与应用》精品资源共享课
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2
按键消抖电路的设计
• 按键消抖一般采用硬件和软件消抖两种 方法。在微机系统中一般都采用软件延时 的消抖方法。在用可编程逻辑器件FPGA／ CPLD设计数字系统中，也可以用VHDL语 言设计相应的时序和逻辑电路，对按键信 号进行处理，同样可以达到消抖目的。
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3
• 请打开数电书p178
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4
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5
无延时的软件消抖（上网搜下资料）
FPGA中用到的消抖（参考课本）
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8
vhdl中的按键消抖电路设计原理
•
按键消抖的关键是提取稳定的低电平(或高电平)状态，
滤除按键稳定前后的抖动脉冲。在用基于VHDL语言的时
序逻辑电路设计按键消抖电路时，可以用一个时钟脉冲信
号对按键状态进行取样，当第一次采样到低电平时，启动
按键消抖
按键开关是电子设备实现人机对话的重要器件 之一。由于大部分按键是机械触点，在触点闭 合和断开时都会产生抖动。为避免抖动引起误 动作造成系统的不稳定，就要求消除按键的抖 动，确保按键每按一次只做一次响应。随着可 编程逻辑器件的综合性能的不断提高，它已经 象单片机一样。广泛应用在各种数字逻辑领域。 用可编程逻辑器件直接获取键盘信息也得到广
泛的应用。
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1
原因分析
绝大多数按键都是机械式开关结构，由于机械式开关的核心 部件为弹性金属簧片，因而在开关切换的瞬间会在接触点出现来 回弹跳的现象。虽然只是进行了一次按键，结果在按键信号稳定 的前后出现了多个脉冲，如图1所示。如果将这样的信号直接送 给微处理器扫描采集的话，将可能把按键稳定前后出现的脉冲信 号当作按键信号，这就出现人为的一次按键但微处理器以为多次 按键现象。为了确保按键识别的准确性，在按键信号抖动的情况 下不能进入状态输入，为此就必须对按键进行消抖处理，消除抖 动时不稳定、随机的电压信号。机械式按键的抖动次数、抖动时 间、抖动波形都是随机的。不同类型的按键其最长抖动时间也有 差别，抖动时间的长短和按键的机械特性有关，一般为5～10 ms，但是，有些按键的抖动时间可达到20 ms，甚至更长。所 以，在具体设计中要具体分析，根据实际情况来调整设计。
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6
• 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。当检测到按键释放后,也 要给5ms～10ms的延时,待后沿抖动消失后 才能转入该键的处理程序。
Hale Waihona Puke .7思考题
延时电路，延时结束后，再对按键信号进行连续三次取样，
如果三次取样都为低电平，则可以认为按键已经处在稳定
状态，这时输出一个低电平的按键确认信号，如果连续三
次的取样中，至少有一次是高电平，则认为按键仍处在抖
动状态，此时不进行按键确认，按键输出信号为高电平。
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9