一种软件去除键抖动的方法

合集下载

按键消除抖动的措施

按键消除抖动的措施

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。

io按键消抖算法

io按键消抖算法

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。

按键去抖动程序

按键去抖动程序

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:。

vivado按键消抖原理

vivado按键消抖原理

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。

单片机按键消抖的方法,硬件软件都可以实现

单片机按键消抖的方法,硬件软件都可以实现

单片机按键消抖的方法,硬件软件都可以实现
不管设计一个什么作品,按键总是少不了的,对于按键你知道那些呢?
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,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,为了不产生这种现象而作的措施就是按键消抖。

图1
抖动时间
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,大家可以用示波器测试一下。

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。

下面是两种消抖方法:
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,如波形图C 点所示。

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:。

c语言按键消抖常用方法

c语言按键消抖常用方法

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。

消除键抖动的各种方法

消除键抖动的各种方法

ANL A, #0FH
CJNE A, #0FH, WKEY ; 确认有键按下, 转判哪一键按下
SJMP SMKEY
; 是抖动返回
WKEY: … …
; 判断按下的是哪一个键
……
当按键较多时, 常采用软件延时的办法, 因为这种方法比较简单, 不需要增加成本, 所以在大多数微机控制系统中常常使用, 但
是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。
由于硬件去抖动增加了电路的复杂性, 每个按键都要一个去抖动电路, 而且硬 件方法会增加成本和体积。所以这种方法只适用于键数目较少的场合。
图 1 闭合、断开瞬间形成的波形图
3 软件延时 10ms
就是通过延时来等候信号稳定, 在信号稳定以后再去识别键码。其过程是在检
查到有键按下以后调用延时子程序延时一段时间 ( 5ms~20ms) , 再检查一次看是否有
4 中断配合的软件方法
4.1 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、
表 1 不同时刻的状态关系
Ktemp 和 Kinput 之间, 在不同时刻的状态关系如表 1 所列。

按键消抖原理

按键消抖原理

按键消抖原理
按键消抖原理是指在按下按键后,由于机械特性引起的按键跳动现象被过滤掉,保证按键信号的稳定性和可靠性。

按键消抖的实现原理通常是通过软件技术来实现。

下面将介绍两种常见的按键消抖原理。

1. 软件延时消抖原理:
在按键按下时,通过软件延时一段时间,然后再读取按键状态。

软件延时的作用是等待机械抖动的结束,只有当一段时间内按键状态保持不变时,才认为按键真正被按下。

这种方法简单易行,但缺点是消抖时间较长,响应速度较慢。

2. 状态扫描消抖原理:
在按键按下时,通过不断扫描按键状态来判断按键是否真正被按下。

状态扫描的过程是周期性地读取按键状态,如果发现连续几次读取到的按键状态相同,则认为按键稳定,即按键被按下。

这种方法比延时消抖的响应速度更快,但需要一个额外的线程或中断服务程序来执行状态扫描。

以上是两种常见的按键消抖原理,它们都能有效解决按键抖动问题,提高按键信号的稳定性和可靠性。

在具体应用中,可以根据需要选择适合的消抖原理来实现按键的稳定响应。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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。

通过分析可以看出,Kready中是消除了抖动并在一定程度上排除了干扰的有效按键信息。

从按键按下到Kready为1,最长时间约为40ms,最短约为20ms。

其时间长短取决于键按下时处于定时中断周期的所在时刻。

如果按键一直按下,则有效键信息以20ms的间隔重复输出。

仔细分析表1,还可知道当前时刻Kready 的值不但与Ktemp和Kinput有关,还与Kready前一时刻的值有关。

我们把Keady 的当前时刻记作Kreadyn,作为因变量;前一时刻记作Kreadyn-1,并和Ktemp、Kinput一起作为自变量,依照表1绘出卡诺图如图1所示。

表达式(1)就是由图1的卡诺图得出的最简逻辑表达式。

二、实际应用扩展表达式(1)中的Kready提供的是间隔20ms的重复键信息;有的地址不需要重复键值,按一次键获得一次键值就够了;而有的应用系统则两种键值都要有,比如电视监控系统的`控制键盘中对镜头云台的控制需要重复键值,其他命令键则不需要。

为了满足这种要求,就要对表达式(1)进行扩展。

为此,引入了另外两个变量和1个常量。

它们分别是Koutput、Kstore和Kconst。

Koutput作为最终的键信息输出;Kstore作为中间变量用作保存上一次去抖动后的键信息;Kconst是常量,它的值需要先给定;0对应非重复键,1则对应重复键。

表露Koutput、Kconst、Kstore和Kready之间关系的真值表如表2所列。

表 2 KoutputKconstKstoreKready1x01111100110x100x00 由图2获得了如下最简逻辑表达式,作为表达式(1)的扩展: Kstore中是上一次的Kready,所以Kstroe=Kready(4)根据表2绘出的卡诺图如图2所示。

表达式(3)是1个包含了表达式(1)的通用逻辑表达式。

它用于既有重复键输出也有非重复键输出的系统中。

对于只有重复键输出的系统,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KEILC51V6.02/uVsion2demo编译环境下编译通过。

#include intrins.h #include at89x51.h unsignedcharkey_value; unsignedcharKinput; unsignedcharKtemp; unsignedcharKstore; unsignedcharKready; unsignedcharKoutput; unsignedcharbdataflag; codeunsignedcharKconst=0xaa;/*重复键和非重复键格式*/ sbitendebounce=flag ; sbitgetkey=iag ; sbitkprocess=flag ; sbitACC_7=ACC
; voidmain(void); voiddebounce(void); voidget_key_value(void); voidmain(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*/ /*otherfuncetkey=1; } } voidget_key_value(void) { if(getkey) { unsignedchartemp; unsignedcharj; getkey=0;/*清标志*/ for(j=0;j 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*/ } elseKoutput=temp;/*准备下一
次寻找*/ } } } voidtimer0_interrupt_handler(void)interruptusing1 { 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*/ }。

相关文档
最新文档