HUN工训中心：开关电路和按键信号抖动
工训中心的牛马实验
1.实验目的：
1) 认识开关电路，掌握按键状态判别、开关电路中逻辑电平测量、逻辑值和逻辑函数电路。
2) 掌握按键信号抖动简单处理方法。
3) 实现按键计数电路。
2.实验资源：
HBE硬件基础电路实验箱、示波器、万用表
按键开关（4端子）、带自锁按钮开关（6端子，单刀双掷）、74LS160芯片
3.实验任务
1)认识开关电路，掌握按键状态判别、开关电路中逻辑电平测量、逻辑值和逻辑函数电路。
阅读教材P19 2.逻辑值与电压值。
【*】万用表蜂鸣档判断按键开关好坏，何处端子间接触与断开状态。
【*】搭建两种【按键开关电路】，万用表DC电压档测量并记录按键开和关状态测量点电压值，同时以“高电平为1，低电平为0”规则指出各自电路中开关什么时候输入逻辑1或0。
【*】选按钮型电平开关实现带LED灯显示开关电路。请说明灯状态所指示的开关状态，通过测点电压值简述理由（直流电压源输入3.3V）。
2) 掌握按键信号抖动简单处理方法。
请首先阅读手持示波器的使用方法。
手持示波器可以通过设置触发电平，捕捉非周期性的突发信号波形
用示波器观察【按键开关电路】抖动，掌握【简单硬件消抖 0.1uf 和 1uf后统计20次中出现抖动次数】处理方法，测量简单处理后波形。
【*】左图，示波器设定为单通道捕获，正常模式，下降沿触发。多次按键按下动作记录信号下降沿抖动现象出现次数和时间长度。
【*】右图，示波器设定为单通道捕获，正常模式，下降沿触发。多次按键释放动作记录信号上升沿抖动现象出现次数和时间长度。
简单硬件消抖处理方法：
【*】右图上按键两端子间依次单独并联0.01uf、0.1uf 和0.47uf电容后，分别统计10次中未出现抖动次数并记录处理后波形，简述按键开关信号处理前后变化和电容值影响。
3) 实现按键计数电路。
【*】如图，选择合适的C1电容，按键开关消抖后信号能通过计数器检验电路，说明检验步骤。
4.实验过程和记录
1认识开关电路，掌握按键状态判别、开关电路中逻辑电平测量、逻辑值和逻辑函数电路
实验步骤：1. 万用表蜂鸣档判断按键开关好坏，何处端子间接触与断开状态。
2. 搭建两种【按键开关电路】，万用表DC电压档测量并记录按键开和关状态测量点电压值，同时以“高电平为1，低电平为0”规则指出各自电路中开关什么时候输入逻辑1或0。
实验结果：1.所有的开关均可以正常运行。开关在按下时接通，松开时断开。
2.经过测量，在按下开关时产生高电平，松开时为低电平
2.掌握按键信号抖动简单处理方法
实验步骤：
依照要求设置示波器，并依照下面的电路图连接电路左图，示波器设定为单通道捕获，正常模式，下降沿触发。多次按键按下动作记录信号下降沿抖动现象出现次数和时间长度。
右图，示波器设定为单通道捕获，正常模式，下降沿触发。多次按键释放动作记录信号上升沿抖动现象出现次数和时间长度。
- 触发开关，观察观察示波器显示的波形图
- 右图上按键两端子间依次单独并联0.01uf、0.1uf 和0.47uf电容后，分别统计10次中未出现抖动次数并记录处理后波形，简述按键开关信号处理前后变化和电容值影响。
实验结果：
- 在未进行消抖处理之前，触发后存在较为明显的跳变：
- 在并联电容后，波形图变化变得更加平滑
实验分析：在未进行防抖处理之前，会出现比较明显的跳变现象；在进行处理之后，存在明显的改善
3.实现按键计数电路
实验内容：如图，选择合适的C1电容，按键开关消抖后信号能通过计数器检验电路，说明检验步骤。
实验步骤：
- 依照上图连接电路
- 依次按下开关，观察显示效果
实验结果：
结果分析：
由于设备精密度不足，并不能完全显示每个数字，但基本可以看出计数结果，说明电路基本无误。
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