通常按鍵所用的開關都是機械彈性開關，當機械觸點斷開、閉合時，由于機械觸點的彈性作用，一個按鍵開關在閉合時不會馬上就穩定的接通，在斷開時也不會一下子徹底斷開，而是在閉合和斷開的瞬間伴隨了一連串的抖動，如圖8-10
所示。
圖8-10按鍵抖動狀態圖
按鍵穩定閉合時間長短是由操作人員決定的，通常都會在100ms以上，刻意快速按的話能達到40-50ms左右，很難再低了。抖動時間是由按鍵的機械特性決定的，一般都會在10ms以內，為了確保程序對按鍵的一次閉合或者一次斷開只響應一次，必須進行按鍵的消抖處理。當檢測到按鍵狀態變化時，不是立即去響應動作，而是先等待閉合或斷開穩定后再進行處理。按鍵消抖可分為硬件消抖和軟件消抖。
硬件消抖：
利用電容的充放電特性來對抖動過程中產生的電壓毛刺進行平滑處理，從而實現消抖。但實際應用中，這種方式的效果往往不是很好，而且還增加了成本和電路復雜度，所以實際中使用的并不多。如圖8-11所示：
1/7頁
圖8-11硬件電容消抖
軟件實現消抖：
最簡單的消抖原理，就是當檢測到按鍵狀態變化后，先等待一個10ms左右的延時時間，讓抖動消失后再進行一次按鍵狀態檢測，如果與剛才檢測到的狀態相同，就可以確認按鍵已經穩定的動作了。
程序如下：
#include<reg52.h>
sbitADDR0=P1^0;
sbitADDR1=P1^1;
sbitADDR2=P1^2;
sbitADDR3=P1^3;
sbitENLED=P1^4;
sbitKEY1=P2^4;
sbitKEY2=P2^5;
sbitKEY3=P2^6;
sbitKEY4=P2^7;
unsignedcharcodeLedChar[]={//數碼管顯示字符轉換表
0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,
2/7頁
0x80,0x90,0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E
};
voiddelay();
voidmain(){
bitkeybuf=1;//按鍵值暫存，臨時保存按鍵的掃描值
bitbackup=1;//按鍵值備份，保存前一次的掃描值
unsignedcharcnt=0;//按鍵計數，記錄按鍵按下的次數
ENLED=0;//選擇數碼管DS1進行顯示
ADDR3=1;
ADDR2=0;
ADDR1=0;
ADDR0=0;
P2=0xF7;//P2.3置0，即KeyOut1輸出低電平
//顯示按鍵次數初值P0=LedChar[cnt];
while(1){
keybuf=KEY4;//把當前掃描值暫存
//當前值與前次值不相等說明此時按鍵有動作if(keybuf!=backup){
delay();//延時大約10ms
//判斷掃描值有沒有發生改變，即按鍵抖動
//如果前次值為0，則說明當前是彈起動作if(keybuf==KEY4){if(backup==0){
cnt++;//按鍵次數+1
//只用1個數碼管顯示，所以加到10就清零重新開始
if(cnt>=10){
cnt=0;
}
P0=LedChar[cnt];//計數值顯示到數碼管上
}
backup=keybuf;//更新備份為當前值，以備進行下次比較
}
}
}
3/7頁
}
/*軟件延時函數，延時約10ms*/
voiddelay(){
unsignedinti=1000;
while(i--);
}
這個程序用了一個簡單的算法實現了按鍵的消抖。作為這種很簡單的演示程序，我們可以這樣來寫，但是實際做項目開發的時候，程序量往往很大，各種狀態值也很多，while(1)這個主循環要不停的掃描各種狀態值是否有發生變化，及時的進行任務調度，如果程序中間加了這種delay延時操作后，很可能某一事件發生了，但是我們程序還在進行delay延時操作中，當這個事件發生完了，程序還在delay操作中，當我們delay完事再去檢查的時候，已經晚了，已經檢測不到那個事件了。
為了避免這種情況的發生，我們要盡量縮短while(1)循環一次所用的時間，而需要進行長時間延時的操作，必須想其它的辦法來處理。
那么消抖操作所需要的延時該怎么處理呢？
舉個例子：我們啟用一個定時中斷，每2ms進一次中斷，掃描一次按鍵狀態并且存儲起來，連續掃描8次后，看看這連續8次的按鍵狀態是否是一致的。8次按鍵的時間大概是16ms，這16ms內如果按鍵狀態一直保持一致，那就可以確定現在按鍵處于穩定的階段，而非處于抖動的階段，如圖
8-12。
圖8-12按鍵連續掃描判斷
假如左邊時間是起始0時刻，每經過2ms左移一次，每移動一次，判斷當前連續的
4/7頁
8次按鍵狀態是不是全1或者全0，如果是全1則判定為彈起，如果是全0則判定為按下，如果0和1交錯，就認為是抖動，不做任何判定。想一下，這樣是不是比簡單的延時更加可靠？
利用這種方法，就可以避免通過延時消抖占用單片機執行時間，而是轉化成了一種按鍵狀態判定而非按鍵過程判定，我們只對當前按鍵的連續16ms的8次狀態進行判斷，而不再關心它在這16ms內都做了什么事情，那么下面就按照這種思路用程序實現出來，同樣只以K4為例。
#include<reg52.h>
sbitADDR0=P1^0;
sbitADDR1=P1^1;
sbitADDR2=P1^2;
sbitADDR3=P1^3;
sbitENLED=P1^4;
sbitKEY1=P2^4;
sbitKEY2=P2^5;
sbitKEY3=P2^6;
sbitKEY4=P2^7;
unsignedcharcodeLedChar[]={//數碼管顯示字符轉換表
0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,
0x80,0x90,0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E
};
bitKeySta=1;//當前按鍵狀態
voidmain(){
bitbackup=1;//按鍵值備份，保存前一次的掃描值
//按鍵計數，記錄按鍵按下的次數unsignedcharcnt=0;
EA=1;//使能總中斷
ENLED=0;//選擇數碼管DS1進行顯示
|
[復制鏈接]
QQ好友和群
QQ空間
騰訊微博
騰訊朋友
收藏
淘帖
頂
踩
