一种软件去除键抖动的方法
按键消除抖动的措施
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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。
按键消抖电路中可能遇到的问题
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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。
io按键消抖算法
![io按键消抖算法](https://img.taocdn.com/s3/m/5686b3672bf90242a8956bec0975f46527d3a782.png)
io按键消抖算法
IO按键消抖算法是电子设备中常用的一种技术,用于处理按键在按下或释放时可能出现的抖动现象。
抖动现象是由于机械开关在接触或断开时,由于物理原因(如弹性、接触电阻等)导致电路状态瞬间不稳定,从而产生多个快速的电平变化。
如果不进行消抖处理,这些快速变化可能会被设备误识别为多次按键操作,导致程序逻辑混乱。
消抖算法的主要目的是识别并过滤这些快速的电平变化,确保设备只响应一次按键操作。
一种常用的消抖算法是延时消抖法。
当检测到按键被按下时,程序会先等待一段时间(通常是几十毫秒),然后再读取按键状态。
如果按键仍然处于按下状态,则认为是有效的按键操作;如果按键已经释放,则认为是抖动现象,忽略这次操作。
同样地,当检测到按键被释放时,也需要进行类似的延时处理。
除了延时消抖法外,还有其他一些消抖算法,如软件定时器消抖、硬件消抖等。
软件定时器消抖是通过在程序中设置一个定时器,在定时器到期后再读取按键状态,从而过滤掉抖动现象。
硬件消抖则是通过外部电路实现消抖功能,例如使用施密特触发器、RC滤波器等。
需要注意的是,消抖算法的实现方式和参数选择需要根据具体的硬件环境和应用场景来确定。
在实际应用中,可能需要根据按键的特性和使用频率来调整消抖时间和算法复杂度,以确保程序的稳定性和响应速度。
总之,IO按键消抖算法是电子设备中不可或缺的一部分,它能够提高设备的可靠性和用户体验。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的消抖算法和参数,以确保设备的正常运行。
VHDL入门:关于按键消抖的那个process
![VHDL入门:关于按键消抖的那个process](https://img.taocdn.com/s3/m/192e721c10a6f524ccbf85cd.png)
这学期的EDA课程设计有涉及到一个按键信号稳定的问题,虽然就算没有这块处理,最后成绩只会扣3分,但自己觉得像LED亮度变化,数字钟设置这些功能,如果没有加进一个稳定按键信号的模块,根本不能算是已实现的功能。
按键消抖的程序在网上有几种可供选择,但这里只讨论一种,本人觉得简单得来又比较强大的一种。
其实消抖的原理就是把一个按键周期内所输入的所有有效信号,包括那些毛刺,处理成一个脉冲输入。
能达到这点,就可以实现消抖功能了。
功能的源代码:代码中的 key 是按键输入,count 是自定义的计数器,N的值可以根据需要结合时钟频率设置,如果只是想达到按键一次输入一个脉冲的效果,建议 count 的时长设为 5ms,key_en 是处理完后输出的单个脉冲,至于有效信号是 '0' 还是'1' ,这要看板上的电路设计了。
此代码中是 '0' 为有效信号。
不要怀疑这段代码有错,理清逻辑后再套用,如果弄不明白什么原理,建议还是别用,用了可能会更糟糕。
要注意的是一个 process 中只能有一个时钟信号,否则很容易出错,就算编译通过,实际操作还是不行。
所以如果要对多个按键消抖,一定要在 "if clk'event and clk='1' then" 语句的内部增加,别重新设置一个 clk'event 。
还有就是按键的消抖功能块最好用单独的 process 运行,将 key_en 设置成新的按键输入信号,而实际的输入信号 key 只在按键消抖的process 中读入。
之所以说这种消抖方法简单得来又比较强大,是因为这方法不需要用到什么状态机、component 之类较高级点的东西,只需要多个 process 即可;另外这种方法还有其他的拓展用途,比如可以利用这个 count 延时周期设置一个短按键和长按键的识别,实现长按此键切换或者 reset 等等的功能,这里不详细解释。
按键去抖动程序
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按键去抖动一、实验目的1、学习基于VHDL 描述状态机的方法;2、学习 VHDL 语言的规范化编程,学习按键去抖动的原理方法。
二、实验平台微机一台(Windows XP 系统、安装QuartusⅡ等相关软件)、CPLD 学习板一块、5V 电源线一个、下载线一条。
三、设计要求机械式轻触按键是常用的一种外围器件,由于机械原因导致的抖动会使得按键输入出现毛刺。
设计一个按键去抖动电路,并用按键作为时钟,结合计数器观察去抖动前后的效果有什么不同。
四设计方案思路提示:按键去抖动通常采用延时判断的方法,去除按键过程中出现的毛刺。
其实现过程是:当查询到按键按下时,延时一段时间再去判断按键是否仍然被按下,若是则此次按键有效,否则看作是干扰。
这可以利用状态机来实现,library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity qudou isport(clk, en: in std_logic;sp: out integer range 0 to 7);end qudou ;architecture behave of qudou istype state is (S0,s1,s2);signal z: std_logic;signal q: integer range 0 to 2; signal a: integer range 0 to 7; signal s: state;beginp1:process(clk)beginif(clk'event and clk = '1') thenif en='1' thenif q=2 thenq<=q;else q<=q+1;end if;else q<=0;end if;if q=2 thenz<='1';else z<='0';end if;case s iswhen s0=>if (z = '0') thens<=s0;a<=a;elses<=s1;a<=a+1;end if;when s1=>if (z='0') thens<=s0;a<=a;elses<=s2;a<=a;end if;when s2=>if (z='0') thens<=s0;a<=a;elses<=s2;a<=a;end if;end case;sp<=a;end if;end process p1;end behave;五.实验结果:。
一种软件去除键抖动的方法
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一种软件去除键抖动的方法一种软件去除键抖动的方法摘要:单片机控制系统中大多使用控制键来实现控制功能。
消除按键瞬间的抖动是设计者必须要考虑的问题。
本文介绍一种很实用的软件去抖动方法,它借助于单片机内的定时中断资源,只要运算一下逻辑表达就完成了去抖动。
这个方法效率高,不耗机时且易实现。
文中使用的逻辑表达式由简单卡诺图和真值表推出,使该方法的机理容易理解。
文中还提供用C51单片机编程语言编写的实用例程。
关键词:单片机键处理控制系统去抖动键盘概述在单片机控制系统中,通过按键实现控制功能是很常见的。
对按键处理的重要环节是去抖动,包括去除按下和抬起瞬间的抖动。
去抖动的方法有很多种,如使用R-S触发器的硬件方法、运用不同算法的各种软件方法等。
硬件方法会增加成本和体积,对于按键较多的矩阵式键盘,会用硬件方法;软件方法用的比较普遍,但有一种加固定延时的去抖动法效率最低,它以无谓地耗费机时来实现去抖动。
此处介绍的是一种软件方法。
简单说来是一种运算法,配合定时中断读取按键,通过运算逻辑表达式:Keradyn=KtempKinput+Kreadyn-1(Ktemp⊙Kinput)(1) Ktemp=Kinput(2) 可以获得消除抖动的按键消息。
这种方法效率高,不需耗时的循环等待,而且算法简单、使用方便。
一、基本原理由于按键的按下与抬起都会有10~20ms的抖动毛刺存在,因此,为了获取稳定的按键信息,须要避开这段抖动期。
设置3个变量Kready、Ktemp和Kinput,并设置定时中断周期为20ms。
在定时中断服务程序中读取按键,并把读取的数据存于变量Kinput中。
变量Kready中是所需要的稳定的按键信息;Ktemp是中间变量,它的值是上一次的Kinput。
根据当前按键的状态,考虑到Kready中是20ms抖动后的有效键信息,则Kready、Ktemp和Kinput之间,在不同时刻的状态关系如表1所列。
表 1 时刻KreadyKtempKinput1000200130104001511161117110810191101000011000 时刻1为没有键按下的初始状态;时刻2的Kinput为1,但时刻3的Kinput又变为0,说明时刻2的Kinput为1并不是有键按下,可能只是干扰,所以Kreqdy为0;时刻4同时刻2的情况类似,但是时刻4和时刻5时Kinput都为1,说明有按键按下,在时刻5时Kready为1;虽然时刻7时Kinput为0,但时刻5、6、8时Kinput都为1,说明按键一直按下,只不过有干扰,Kready保持为1;时刻9、10连续两个时刻Kinput为0,表示按键抬起,时刻10时Kready为0。
vivado按键消抖原理
![vivado按键消抖原理](https://img.taocdn.com/s3/m/c1aea954571252d380eb6294dd88d0d233d43cd4.png)
vivado按键消抖原理按键消抖是指在数字电路中,当按键按下或释放时,由于按键机械开关的特性,会导致电路出现不稳定的信号状态。
这种不稳定状态可能会导致错误的触发,例如出现多次触发或漏触发。
因此,为了确保按键信号的稳定性和可靠性,需要进行按键消抖处理。
按键消抖的原因主要有两个方面。
首先,按键机械开关的接触面存在微小的弹跳现象,当按键按下或释放时,接触面会在短时间内反复接触和分离,导致电路信号出现多次变化。
其次,由于电路中存在的噪声干扰,也会使得按键信号产生抖动。
为了解决按键消抖问题,可以采用硬件和软件两种方法。
硬件方法主要通过添加滤波电路或使用稳定的按键开关来消除按键弹跳现象。
滤波电路可以通过RC电路或者使用专用的按键消抖芯片来实现。
而软件方法主要通过在数字电路中添加按键消抖算法来处理按键信号。
在Vivado中,按键消抖可以通过使用状态机来实现。
状态机是一种用于描述系统行为的模型,可以根据输入信号的状态变化来改变系统的状态和输出。
在按键消抖中,可以使用状态机来检测按键信号的变化,并根据一定的状态转换规则来消除按键弹跳现象。
具体实现时,可以将按键信号作为输入,将按键状态和输出作为状态机的状态和输出。
当按键信号发生变化时,状态机会根据一定的状态转换规则进行状态转换,并输出消抖后的按键信号。
常用的状态转换规则包括按键按下时状态转换为按下状态,按键释放时状态转换为释放状态,以及连续按键时状态不变。
在Vivado中,可以使用Verilog或VHDL等硬件描述语言来编写状态机代码。
首先,需要定义状态机的输入、输出和状态变量,并初始化各个变量的初始值。
然后,需要编写状态转换规则和输出逻辑,根据输入信号的状态变化来改变状态和输出。
最后,需要将状态机代码综合生成对应的逻辑电路,并进行仿真和验证。
总结起来,按键消抖是数字电路设计中常见的问题,为了确保按键信号的稳定性和可靠性,需要进行按键消抖处理。
在Vivado中,可以使用状态机来实现按键消抖,通过定义状态转换规则和输出逻辑,消除按键弹跳现象。
c语言按键消抖常用方法
![c语言按键消抖常用方法](https://img.taocdn.com/s3/m/c3630e8488eb172ded630b1c59eef8c75fbf95dc.png)
在C语言中,按键消抖是指处理物理按键在按下或释放时可能产生的抖动或不稳定信号的问题。
常用的方法包括软件延时消抖和状态机消抖。
1. 软件延时消抖:- 当检测到按键按下或释放时,可以通过在代码中添加一个短暂的延时来过滤掉按键可能产生的抖动信号。
例如,在按键检测到变化后,延时几毫秒以确保按键信号稳定后再进行状态读取。
```cvoid delay(unsigned int ms) {unsigned int i, j;for (i = 0; i < ms; i++)for (j = 0; j < 300; j++);}// 在按键检测中使用延时if (button_pressed && !last_button_state) {delay(10); // 等待10毫秒if (button_pressed) {// 执行按键按下后的操作last_button_state = button_pressed;}}```这种方法简单易行,但需要根据具体硬件和按键特性调整延时时间,且可能会造成按键响应速度变慢。
2. 状态机消抖:- 利用状态机来跟踪按键状态变化,并在一定持续时间内保持一致的状态才认定为有效按键按下或释放。
这可以通过一个状态变量和定时器结合实现。
```cenum ButtonState {IDLE, PRESSED, RELEASED};enum ButtonState current_state = IDLE;unsigned int debounce_timer = 0;// 在按键检测中使用状态机void button_check() {switch (current_state) {case IDLE:if (button_pressed) {current_state = PRESSED;debounce_timer = 10; // 设定10毫秒的延时}break;case PRESSED:if (!button_pressed) {current_state = RELEASED;debounce_timer = 10; // 设定10毫秒的延时}break;case RELEASED:if (button_pressed) {current_state = PRESSED;debounce_timer = 10; // 设定10毫秒的延时}break;}if (debounce_timer > 0) {debounce_timer--;} else {if (current_state == PRESSED) {// 执行按键按下后的操作} else if (current_state == RELEASED) {// 执行按键释放后的操作}current_state = IDLE; // 处理完毕后返回IDLE状态 }}```这种方法相对于延时消抖更加灵活,可以根据具体需求设置不同的延时时间,并且不会影响整体的按键响应速度。
按键消抖——硬件消抖和软件消抖
![按键消抖——硬件消抖和软件消抖](https://img.taocdn.com/s3/m/bb10ad7827284b73f242503a.png)
按键消抖——硬件消抖和软件消抖一、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。
二、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。
三、硬件消抖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:四、软件延时消抖如果按键较多,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。
软件去抖动检测到按键按下后
![软件去抖动检测到按键按下后](https://img.taocdn.com/s3/m/51f5e45d52ea551811a6873a.png)
(2)非编码键盘:采用软件编/译码的方式,通过扫描,对 每个被按下的键判别输出相应的键码/键值。其特点是不增加 硬件开销,编码灵活,但编程较复杂,占CPU时间。适用于 小规模的键盘,特别是单片机系统。键盘。
1.键盘接口的工作原理
对于矩阵式键盘,如上页图所示,键盘的行线X0~X3通过电阻接 +5V,当键盘上没有键闭合时,所有的扫描线和回送线都断开,无论扫描 线处于何种状态,回送线都呈高电平。当键盘上某一键闭合时,则该键所 对应的扫描线和回送线被短路,可以确定,变为低电平的回送线与扫描线 相交处的键闭合。
在无键按下的情况下,P1.0~P1.7线上输入均为高电平。 当有键按下时,与被按键相连的I/O线将得到低电平输入,其 他位按键的输入线上仍维持高电平输入。
P1口8条I/O线经与非门 74LS30实现逻辑与非后,再经 过1个非门74LS04进行信号变 换,然后接至MCS-51的 INT0 引脚上,可通过中断的方式处 理键盘。在中断服务程序中, 先延时20 ms消除键抖动,再 对各键进行查询,找到所按键, 并转到相应的处理程序中去。
3.键盘接口方式
(1)独立式键盘接口(静态方式)
特点:结构简单,每个按键接单片机的一条I/O线,通过对输入 线的查询,可以识别每个按 Nhomakorabea的状态。
[例题] 在MCS-51 单片机系统中,设计一个含8个按键的独立式 键盘。
解:在MCS-51中,含8个按键的独立式键盘的线路连接如下页 图所示,8个按键经上拉电阻拉高后分别接到MCS-51单片机P1 口的8条I/O线上(P1.0~P1.7)。
软件去抖动
![软件去抖动](https://img.taocdn.com/s3/m/109e132a4b73f242336c5fe0.png)
//说明:AD转换经常会发现数据不稳定,除了硬件滤波,还可以程序滤波,减小误差,用时间换取精度//下面摘自网络,共享1、限幅滤波法(又称程序判断滤波法)A、方法:根据经验判断,确定两次采样允许的最大偏差值(设为A)每次检测到新值时判断:如果本次值与上次值之差<=A,则本次值有效如果本次值与上次值之差>A,则本次值无效,放弃本次值,用上次值代替本次值B、优点:能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰C、缺点无法抑制那种周期性的干扰平滑度差/* A值可根据实际情况调整value为有效值,new_value为当前采样值滤波程序返回有效的实际值 */#define A 10char value;char filter(){char new_value;new_value = get_ad();if ( ( new_value - value > A ) || ( value - new_value > A )return value;return new_value;}2、中位值滤波法A、方法:连续采样N次(N取奇数)把N次采样值按大小排列取中间值为本次有效值B、优点:能有效克服因偶然因素引起的波动干扰对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果C、缺点:对流量、速度等快速变化的参数不宜/* N值可根据实际情况调整排序采用冒泡法*/#define N 11char filter(){char value_buf[N];char count,i,j,temp;for ( count=0;count<N;count++){value_buf[count] = get_ad();delay();}for (j=0;j<N-1;j++){for (i=0;i<N-j;i++){if ( value_buf[i]>value_buf[i+1] ){temp = value_buf[i];value_buf[i] = value_buf[i+1];value_buf[i+1] = temp;}}}return value_buf[(N-1)/2];}3、算术平均滤波法A、方法:连续取N个采样值进行算术平均运算N值较大时:信号平滑度较高,但灵敏度较低N值较小时:信号平滑度较低,但灵敏度较高N值的选取:一般流量,N=12;压力:N=4B、优点:适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波这样信号的特点是有一个平均值,信号在某一数值范围附近上下波动 C、缺点:对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制不适用比较浪费RAM#define N 12char filter(){int sum = 0;for ( count=0;count<N;count++){sum + = get_ad();delay();}return (char)(sum/N);}4、递推平均滤波法(又称滑动平均滤波法)A、方法:把连续取N个采样值看成一个队列队列的长度固定为N每次采样到一个新数据放入队尾,并扔掉原来队首的一次数据.(先进先出原则)把队列中的N个数据进行算术平均运算,就可获得新的滤波结果N值的选取:流量,N=12;压力:N=4;液面,N=4~12;温度,N=1~4 B、优点:对周期性干扰有良好的抑制作用,平滑度高适用于高频振荡的系统C、缺点:灵敏度低对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差不易消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差不适用于脉冲干扰比较严重的场合比较浪费RAM#define N 12char value_buf[N];char i=0;char filter(){char count;int sum=0;value_buf[i++] = get_ad();if ( i == N ) i = 0;for ( count=0;count<N,count++)sum = value_buf[count];return (char)(sum/N);}5、中位值平均滤波法(又称防脉冲干扰平均滤波法)A、方法:相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”连续采样N个数据,去掉一个最大值和一个最小值然后计算N-2个数据的算术平均值N值的选取:3~14B、优点:融合了两种滤波法的优点对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差 C、缺点:测量速度较慢,和算术平均滤波法一样比较浪费RAM#define N 12char filter(){char count,i,j;char value_buf[N];int sum=0;for (count=0;count<N;count++){value_buf[count] = get_ad();delay();}for (j=0;j<N-1;j++){for (i=0;i<N-j;i++){if ( value_buf[i]>value_buf[i+1] ){temp = value_buf[i];value_buf[i] = value_buf[i+1];value_buf[i+1] = temp;}}}for(count=1;count<N-1;count++)sum += value[count];return (char)(sum/(N-2));}6、限幅平均滤波法A、方法:相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法”每次采样到的新数据先进行限幅处理,再送入队列进行递推平均滤波处理B、优点:融合了两种滤波法的优点对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差 C、缺点:比较浪费RAM(略)参考子程序1、37、一阶滞后滤波法A、方法:取a=0~1本次滤波结果=(1-a)*本次采样值+a*上次滤波结果B、优点:对周期性干扰具有良好的抑制作用适用于波动频率较高的场合C、缺点:相位滞后,灵敏度低滞后程度取决于a值大小不能消除滤波频率高于采样频率的1/2的干扰信号/* 为加快程序处理速度假定基数为100,a=0~100 */#define a 50char value;char filter(){char new_value;new_value = get_ad();return (100-a)*value + a*new_value;}8、加权递推平均滤波法A、方法:是对递推平均滤波法的改进,即不同时刻的数据加以不同的权通常是,越接近现时刻的数据,权取得越大。
单片机按键去抖动程序设计思路
![单片机按键去抖动程序设计思路](https://img.taocdn.com/s3/m/ec51ac23b94ae45c3b3567ec102de2bd9605dec3.png)
单片机按键去抖动程序设计思路1.硬件电路设计为了能够较好地去抖动按键,我们可以在按键的输入引脚上加一个RC组合电路,以延迟触发信号的上升沿和下降沿,从而消除抖动。
RC组合电路一般由一个电阻R和一个电容C组成,其原理是通过RC的时间常数来控制信号的上升和下降过程。
2.软件设计在单片机程序中,我们需要采取一定的算法来检测按键的真实触发信号,下面是一个简单的按键去抖动的程序设计思路:(1)初始化首先,我们需要对按键的输入引脚进行初始化,配置为输入模式,并设置为上拉电阻模式。
这样可以确保在按键未按下时,输入引脚保持高电平。
(2)读取按键状态通过读取按键的输入引脚状态,来判断当前按键是否处于按下状态。
一般来说,输入引脚为高电平时表示按键未按下,为低电平时表示按键已按下。
(3)去抖动算法当检测到按键状态发生变化时,即从未按下到按下或从按下到未按下,可以认为触发了一次按键操作。
在这个过程中,我们需要使用去抖动算法来过滤掉抖动信号。
常见的去抖动算法有两种:软件延时法和状态延时法。
软件延时法是通过在检测到按键状态发生变化后,延时一段时间,再次读取按键状态来判断是否真正触发了按键操作。
通过调整延时时间,可以达到去抖动的效果。
但是使用软件延时法会占用较多CPU时间,因此在需要很高响应速度的系统中不适用。
状态延时法是通过引入一个状态变量,用来保存按键的状态。
在检测到按键状态发生变化后,将状态置为相反的值,并延时一段时间。
在延时结束后,读取按键状态和状态变量的值,如果相等则认为触发了按键操作,否则不触发。
需要注意的是,为了防止按键的持续震动导致多次触发,我们一般会设置一个最小的按键触发间隔。
即在两次按键操作之间需要间隔一段时间,才能再次触发。
(4)执行按键操作当确认触发了按键操作后,我们可以执行相应的操作,如触发一个中断、改变LED灯的状态等。
通过上述程序设计思路,可以实现按键去抖动的功能,从而得到准确的按键触发信号。
当然,具体的实现还需要根据具体的单片机平台和开发环境来进行调整。
按键消抖原理
![按键消抖原理](https://img.taocdn.com/s3/m/f47253f7d05abe23482fb4daa58da0116d171f70.png)
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。
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单片机消除按键抖动的方法
![单片机消除按键抖动的方法](https://img.taocdn.com/s3/m/21e00e4a793e0912a21614791711cc7931b778a6.png)
单片机消除按键抖动的方法
单片机中,当按键被按下时,可能会出现按键抖动的现象,即按下按键后,按键会不断地重复触发,导致程序的不稳定性等问题。
为了消除按键抖动,可以采取以下方法:
1. 软件消抖法:在程序中通过延时、多次采样等方法,对按键
进行去抖处理。
但这种方法需要占用一定的CPU资源,容易影响程序的稳定性和响应速度。
2. 硬件消抖法:通过外部电路对按键进行去抖处理,如添加 RC 滤波器、加电容等组合电路,可稳定按键的电平信号,避免按键的震动和干扰。
3. 系统延时法:在按键按下后,延时一段时间再读取按键的状态,可消除按键的抖动。
但这种方法需要根据实际情况设置合适的延时时间,否则会影响系统的响应速度。
4. 确认法:在按键按下后,通过程序对按键的状态进行多次确认,只有当确认多次读取的状态一致时,才认为按键的状态是有效的。
这种方法需要设置合适的确认次数和时间,才能达到较好的去抖效果。
总之,消除按键抖动是单片机程序开发中的一个重要问题,需要根据实际情况选择合适的去抖方案,保证程序的稳定性和可靠性。
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按键滤波方法范文
![按键滤波方法范文](https://img.taocdn.com/s3/m/7e08b47a0a4c2e3f5727a5e9856a561252d32132.png)
按键滤波方法范文按键滤波是一种用于消除在电子系统中出现的按键抖动问题的方法。
在按下或释放按键时,由于机械结构和物理特性,开关可能会产生抖动或不稳定信号,可能会引发误触。
因此,按键滤波成为了一种重要的技术手段。
本文将介绍几种常见的按键滤波方法。
一、软件滤波方法1.简单的时间延迟滤波该方法通过在按键按下或释放后加入一段时间延迟,来判断是否真正发生按键动作。
具体实现是将按键状态检测延时一段时间,比如几十毫秒,然后再次读取按键状态,若两次读取结果相同,则判断按键状态有效。
利用时间延迟进行的软件滤波方法简单易行,但存在一个问题,即在输入延迟时间内无法捕捉到短暂的按键动作。
2.边缘检测滤波该方法通过检测按键状态的变化来判断是否真正发生按键动作。
具体实现是在按键按下或释放时记录下当前时间戳,然后再次读取按键状态并记录当前时间戳,比较两次时间戳之差是否超过设定的阈值。
若超过阈值,则判断按键状态有效。
该方法能够消除按键抖动问题,同时能够捕捉到快速按键动作。
但要注意选择合适的阈值,太短的阈值容易产生误触,太长的阈值可能导致延迟感。
3.计数器滤波该方法通过对连续的按键状态进行计数,来判断是否真正发生按键动作。
具体实现是设置一个计数器,每次读取到有效按键状态后进行累加,若计数值连续达到设定的阈值,则判断按键状态有效。
计数器滤波方法是一种相对稳定的滤波方法,对抖动现象有较好的处理能力。
但在处理快速按键动作时,可能会引入非预期的延迟。
二、硬件滤波方法1.RC滤波该方法利用RC电路的特性来实现按键信号的滤波。
具体实现是在按键与MCU之间串联一个RC电路,通过RC电路的低通滤波特性来消除按键信号的高频部分。
通过调整RC电路的参数,如电阻和电容的数值,可以实现不同程度的滤波效果。
RC滤波方法能够有效地抑制按键信号的高频抖动,但在处理快速按键动作时效果较差。
2.降噪电路该方法通过在按键与MCU之间添加降噪电路,来抑制按键信号的噪声。
按键消抖的原理
![按键消抖的原理](https://img.taocdn.com/s3/m/98ac1ff1a0c7aa00b52acfc789eb172dec639943.png)
按键消抖的原理引言按键消抖是电子设备中常见的一种技术处理方式,用于解决按键在按下或松开时可能出现的多次触发的问题。
本文将介绍按键消抖的原理、常见的实现方法以及应用场景。
什么是按键消抖?当我们按下或松开一个物理按键时,由于按键弹性或机械性能的原因,按键可能会在短时间内多次切换状态。
这种多次切换状态的现象被称为按键抖动。
按键消抖的目的是通过软件或硬件的方式,保证在按下或松开一个按键时,系统只识别一次按键操作,而不是多次。
按键消抖的原理按键消抖的原理是通过延时和状态稳定来处理按键信号。
通常情况下,按键的信号变化是非常快速的,因此需要通过延时来等待按键信号稳定。
延时的时间设置要根据按键的特性及使用环境而定,一般情况下,10毫秒的延时已经足够。
具体的按键消抖原理如下: 1. 监测按键状态:通过采集按键的电压信号或连接处的电流变化,检测按键的状态。
2. 检测按键抖动:将检测到的按键状态与先前的状态进行比较,判断是否出现按键抖动。
3. 延时处理:当检测到按键状态发生变化时,延时一段时间,等待按键信号稳定。
这段时间的长短要根据按键的特性和使用环境来决定。
4. 状态稳定判断:在延时过后,再次检测按键的状态,如果按键状态仍然保持稳定,则判断为有效的按键操作。
常见的按键消抖实现方法为了实现按键消抖,有多种方法可供选择,下面介绍几种常见的实现方式:软件消抖软件消抖是通过编程的方式来实现按键消抖的。
具体步骤如下: 1. 监测按键状态:在软件中定时采集按键状态。
2. 判断按键状态变化:将采集到的按键状态与先前的状态进行比较,判断是否出现按键抖动。
3. 延时处理:在检测到按键状态变化后,延时一段时间,等待按键信号稳定。
这段时间的长短要根据按键的特性和使用环境来决定。
4. 状态稳定判断:在延时过后,再次检测按键的状态,如果按键状态仍然保持稳定,则判断为有效的按键操作。
硬件消抖硬件消抖是通过电路设计来实现按键消抖的。
单片机按键去抖原理
![单片机按键去抖原理](https://img.taocdn.com/s3/m/461f9499b8f3f90f76c66137ee06eff9aef8493a.png)
单片机按键去抖原理在单片机中,主要有硬件和软件两种方式来实现按键去抖。
硬件去抖的原理是通过电路来实现,常用的电路有RC滤波电路、Schmitt触发器电路和稳压二极管电路。
RC滤波电路是通过在按键信号线路上串联一个电阻和一个电容,来对信号进行滤波。
当按键按下时,电容会从低电平快速充电到高电平,此时电压上升的速度较快。
而当按键释放时,电容会通过电阻缓慢放电,使得电压下降的速度较慢。
通过RC滤波电路,可以将快速变化的按键信号转换为缓慢变化的信号,从而避免了信号抖动。
Schmitt触发器电路是通过将按键信号输入到一个Schmitt触发器中,利用触发器的滞后特性来实现去抖。
Schmitt触发器有两个阈值,即上阈值和下阈值,当输入信号高于上阈值时,输出保持高电平;当输入信号低于下阈值时,输出保持低电平。
只有输入信号在上下阈值之间切换时,输出才会发生变化。
通过使用Schmitt触发器电路,可以使得按键信号在较窄的范围内才触发,从而避免了信号抖动。
稳压二极管电路是通过将按键信号通过一个稳压二极管分流到地上来实现去抖。
稳压二极管具有一定的电流限制特性,可以通过限制按键信号的上升速度,从而达到去抖效果。
当按键按下时,相应的稳压二极管会导通,将信号分流到地上,达到去抖的效果。
除了硬件去抖外,软件去抖也是一种常见的实现方式。
软件去抖的原理是通过在程序中控制按键信号的采样和判断,从而实现去抖。
常用的软件去抖方法有延时法、状态变化法和计数法。
延时法是在按键检测的程序中加入一定的延时,在延时后再次检测按键状态,如果状态保持不变,则判断为有效按键操作。
状态变化法是通过判断按键信号的上升沿和下降沿来确定按键状态的变化,当检测到状态变化时,判断为有效按键操作。
计数法是通过在程序中设置一个计数器来统计按键状态的次数,在一定的计数范围内连续采样到相同的按键状态时,判断为有效按键操作。
软件去抖相比硬件去抖的优点在于不需要额外的硬件电路,通过编写程序即可实现去抖功能。
51单片机独立按键去抖动程序
![51单片机独立按键去抖动程序](https://img.taocdn.com/s3/m/ecd4db86b9d528ea81c779a4.png)
if(!key4)
{
P0=0x66;//数码管显示"4"
}
}
}
}
{
P2=0x00;
while(1)
{
if(!key1)
{ //按下相应的按键,数码管显示相应的码值
delay(1000);
if(!key1)
{
P0=0x06;//数码管显示"1"
}
}
if(!key2)
{ //按下相应的按键,数码管显示相应的码值
delay(1000);//去抖动
if(!key2) //检测按键确实按下,进行按键处理
{
P0=0x5B;//数码管显示"2"
//这里可以添加按键按下所需要的操作,如数据加减乘除,蜂鸣器等设备开关
}
}
if(!key3)
{ //按下相应的按键,数码管显示相应的码值
delay(1000);
if(!key3)
{
P0=0x4F;//数码管显示"3"
}
}
if(!key4)
{ //按下相应的按键,数码管显示相应的码值
内容:切换到独立按键模式,通过按键在数码管显示对应的数字
------------------------------------------------*/
#include<reg52.h> //包含头文件,一般情况不需要改动,头文件包含特殊功能寄存器的定义
sbit key1=P3^0; //定义按键位置
sbit key2=P3^1;
sbit key3=P3^2;
sbit key4=P3^3;
单片微型计算机原理及应用课后答案-华中科技大学
![单片微型计算机原理及应用课后答案-华中科技大学](https://img.taocdn.com/s3/m/2b0194e067ec102de3bd8936.png)
习题22.1 MCS-51单片机内部包含哪些主要逻辑功能部件?答:微处理器(CPU)、数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM/EPROM)、特殊功能寄存器(SFR)、并行I/O口、串行通信口、定时器/计数器及中断系统。
2.2 说明程序计数器PC和堆栈指针SP的作用。
复位后PC和SP各为何值?答:程序计数器PC中存放将要执行的指令地址,PC有自动加1功能,以实现程序的顺序执行。
它是SFR中唯一隐含地址的,因此,用户无法对它进行读写。
但在执行转移、调用、返回等指令时能自动改变其内容,以实现改变程序的执行顺序。
程序计数器PC中内容的变化决定程序的流程,在执行程序的工作过程中,由PC输出将要执行的指令的程序存储器地址,CPU读取该地址单元中存储的指令并进行指令译码等操作,PC 则自动指向下一条将要执行的指令的程序存储器地址。
SP是一个8位的SFR,它用来指示堆栈顶部在内部RAM中的位置。
系统复位后SP为07H,若不对SP设置初值,则堆栈在08H开始的区域,为了不占用工作寄存器R0~R7的地址,一般在编程时应设置SP的初值(最好在30H~7FH区域)。
2.3 程序状态字寄存器PSW的作用是什么?其中状态标志有哪几位?它们的含义是什么?答:PSW是保存数据操作的结果标志,其中状态标志有CY(PSW.7):进位标志,AC(PSW.6):辅助进位标志,又称半进位标志,F0、F1(PSW.5、PSW.1):用户标志;OV(PSW.2):溢出标志;P(PSW.0):奇偶标志。
2.4 什么是堆栈? 堆栈有何作用? 为什么要对堆栈指针SP重新赋值? SP的初值应如何设定?答:堆栈是一种数据结构,所谓堆栈就是只允许在其一端进行数据写入和数据读出的线性表。
其主要作用有两个:保护断点和保护现场。
堆栈区的设置原则上可以在内部RAM的任意区域,但由于MCS-51单片机内部RAM的00H~1FH 地址单元已被工作寄存器R0~R7占用,20H~2FH为位寻址区,故堆栈一般设在30H~7FH(对于8032系列芯片可为30H~0FFH)的区域内。
单片机按键去抖动程序设计思路
![单片机按键去抖动程序设计思路](https://img.taocdn.com/s3/m/1221d47b590216fc700abb68a98271fe910eafb3.png)
单片机按键去抖动程序设计思路
1.去抖动原理:按键在按下和松开的瞬间会产生震动,导致按键信号在短时间内出现多次转换,给程序带来困扰。
为了解决这个问题,需要对按键信号进行去抖动处理,即在按键按下和松开时,只记录一次按键状态变化。
2.软件去抖动方法:软件去抖动方法主要通过软件延时来判断按键信号是否稳定。
具体来说,可以通过以下步骤实现软件去抖动:-初始化按键引脚为输入模式,并使能内部上拉电阻;
-设定一个延时时间阈值t,用于判断按键是否稳定;
-读取按键引脚的电平,如果为低电平,说明按键按下;
-进入一个循环,每次循环读取一次按键引脚的电平,并与前一次读取的电平进行比较;
-如果连续读取到的电平与前一次相同,说明按键信号稳定;
-如果连续读取到的电平与前一次不同,则说明按键信号还在抖动,继续读取直到连续读取到的电平与前一次相同;
-当稳定的电平持续时间超过延时时间阈值t时,认为按键信号已稳定,可以进行相应的处理。
3. 硬件去抖动方法:硬件去抖动方法主要通过电路设计来实现。
常见的硬件去抖动电路包括RC滤波电路和Schmitt触发器电路。
其中,RC 滤波电路利用电容和电阻的特性,对按键信号进行平滑处理;Schmitt触发器电路则通过正反馈的方式,将不稳定的信号转换为稳定的信号。
这两种方法可以根据实际需求选择。
总结:
按键去抖动程序设计可以通过软件去抖动和硬件去抖动两种方式实现。
软件去抖动主要通过软件延时判断按键信号是否稳定,而硬件去抖动则通
过电路设计实现。
根据具体的应用场景和需求,可以选择适合的方法来设
计按键去抖动程序。
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复键输出的系统,Kconst全为1,则Koutput=Kready,所以只用表达式(1)就可以了。
如果系统只要求非重复键输出,则Kconst全为0,表达式(3)简化为:
在实际应用中,1个比特表示1个键。
C51中的字符变量可以处理8个键,如果系统需要更多的键,可选用整型变量、长整型变量或数组。
如果系统的按键数量过多,则会占用较多单片机宝贵的内部寄存器,这是该方法的不足之处。
三.应用程序实例
为了进一步理解上述方法如何在编程中得以实现,在此提供了1个用C51单片机编程语言编制的8个按键的键处理程序,以供参考。
该程序在KEIL C51 V6.02/uVsion2 demo编译环境下编译通过。
#include<intrins.h>
#include<at89x51.h>
unsigned char key_value;
unsigned char Kinput;
unsigned char Ktemp;
unsigned char Kstore;
unsigned char Kready;
unsigned char Koutput;
unsigned char bdata flag;
code unsigned char Kconst=0xaa; /*重复键和非重复键格式*/
sbit endebounce=flag^0;
sbit getkey=iag^1;
sbit kprocess=flag^2;
sbit ACC_7=ACC^7;
void main(void);
void debounce(void);
void get_key_value(void);
void main(void)
{
/*初始化*/
kinput=Ktemp=kready=Kstore=0;
endebounce=0;
getkey=0;
kprocess=0;
TMOD=0x01;
TL0=0xe0;
TH0=0xb1;
TR0=1;
ET0=1;
EA=1;
/*……*/
while(1)/*循环*/
{
debounce();/*调用去除键抖动函数*/
get_key_value();/*调用获取键值函数*/
key_processing();/*调用键处理函数*/
/*other functions*/
}
}
void debounce(void)
{
if (endebounce)
{
/*以下是去除键抖动表达式*/
Kreqdy=Ktemp & Kinput |Kready & (Ktemp^Kinput); Ktemp=Kinput;
/*以下表示式用于输出重复键和非重复键*/
Koutput=Kready &(~Kstore | Kconst);
Kstore=Kready;
if (Koutput ! =0)/*如果有键按下,置标志准备获取键值*/ getkey=1;
}
}
void get_key_value(void)
{
if(getkey)
{
unsigned char temp;
unsigned char j;
getkey=0;/*清标志*/
for(j=0;j<8;j++)
{
temp=_cror_(koutput,1);/*循环右移寻找按下的键*/
if(_testbit_(ACC_7))/*如果ACC_7=1,找到了按下的键*/
{
key_value=j;/*获得键值*/
j=8;/*找到按下的键就退出循环*/
kprocess=1;/*置标志,准备进行键处理*/
}
else Koutput=temp;/*准备下一次寻找*/
}
}
}
void timer0_interrupt_handler(void) interrupt using1
{
TL0=0xe0;/*加载定时器参数,使晶振频率12MHz时中断周期为20ms*/ TH0=0xb1;
/*键扫描*/
P2_0;/*使能键扫描位*/
Kinput=~P0;/*从P0读入按键信息,反相后保存*/
endebounce;/*置标志位准备去抖动*/
/*其它与定时器有关的语句*/
}。