机械开关消抖方法汇总介绍

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,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。按键一直有个抖动的问题需要考虑，影响到系统的稳定性和安全性，对于商用产品更是如此，因此经过学习RS触发器以及数字逻辑之后，对相应的消除抖动进行了解查询，本文主要参考：

https://blog.csdn.net/SUR0608/article/details/104252861电容去抖

https://www.cnblogs.com/jwnydy/p/3899464.html 的硬件消抖

对按键的硬件消抖进行了一下了解，现对其总结如下：

对于单刀双掷开关，使用RS触发器进行硬件去抖。

原理：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）,按键也不会返回原始状态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。

而实际应用当中，最常用的按键是两个接线端的按键。对于此类按键的硬件消抖方法有：

其原理是利用电容平波，再经过施密特反相器整形之后就得到了没有毛刺的脉冲波。

要么，就是简单的使用电容进行延时消抖。

最开始状态时按键未按下时，电容肯定先是已经被充满电然后开路，又因为电容C1左极板与接地，所以左右极板电位0v/5v，又因为没有按下按键，所以电路处于开路，单片机管脚P02处于高电平5v（电路开路与VCC相连/也与电容右极板相连）；
②当按键按下时，有一段时间的机械抖动，此时按键SW1右边节点的电位是5v（也是单片机管脚P02的电位为5v），又因为按键与电容形成回路，所以电容会进行放电（电容是一个非线性元件，放电需要时间），但是机械抖动的时间和电容放电的时间不是完全一致，所以当电容放电放一部时间（假设可能放到4.5v时）机械抖动就已经结束，那么管脚的电平却是始终都是表现为高电平，所以CPU识别还是高电平未变，当按键彻底按下稳定接触后，很快就会将放电完毕将电容短路（左右极板的电位变成0v/0v），然后按键SW1右边节点电位接地（也就是管脚P02因为接地电势为0v），所以此时单片机管脚P02为低电平，放电延时；

同时可以考虑软件消抖：

一般不提倡硬件消抖，会给电路增加较多电容电阻，同时增加复杂度，选择软件消抖时通常根据实际的波形检测，将相应的检测延迟一段时间（该检测时间大于一般机械抖动时间）再检测，如刚开始检测到该图开关左侧的电平由低电平变为高电平时，过20ms后再进行检测，若依然是高电平，判定为按键按下，若电平还是为低电平判定为按键没按下。（软件消抖的程序实一般根据波形图进行实际编写的）

同时可以参考单片机里的消抖解释：http://www.51hei.com/bbs/dpj-133523-1.html

对于键盘的消抖介绍：https://blog.csdn.net/shenlei314/article/details/47785411?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-baidujs-2&spm=1001.2101.3001.4242

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