按键消抖程序设计在单片机中的运用

按键消抖程序设计在单片机中的运用

【摘要】按键开关在电子类的开发者中运用较多，但它却专有一个按键抖动的特性。由于机械触点的弹性作用，按键开关断开或闭合时不会马上稳定地断开或接通，而是不断的抖动，即不断的闭合、断开。这一连串的抖动给系统带来一些不稳定的因素，甚至是错误的结果，为了不产生这种现象而需采取相应消抖措施。

【关键词】按键抖动；消抖措施；单片机运用

1.按键开关

开发单片机系统的人都知道，按键开关共有四个引脚，分别是两个引脚短路作为一端，不分正负极，焊接时只需将短路一端焊接在电路的一个焊盘，将另外一个短路端口焊接在电路的另外一个焊盘即可，即为开关的两端。在电路设计中或者是软件编写程序过程中如果遇到按键，则需要考虑按键的抖动情况。因为按键开关是机械弹性开关，当机械触点断开、闭合时，由于机械触点的弹性作用，不会马上稳定地接通或者断开。

2.按键抖动及影响

按键开关抖动时间的长短主要是由按键的机械特性决定的，一般时间为为5ms～10ms。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，即在按键的过程中被误认为是有多次的断开和闭合，为确保CPU对按键的一次闭合仅作一次处理，所以必须去除键抖动。在按键闭合稳定时才读取键的状态，并且必须判别到键释放稳定后再作处理。

3.消抖措施

为了消除按键抖动及其带来的不利影响，一般可以用以下两种措施。

3.1电路消抖

可采用设计硬件电路方法消除按键的抖动。最常用的就是用RS触发器。设计原理是：利用两个“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，按键不返回原始状态，双稳态电路的状态不会改变，继而输出保持为“0”，这样就不会产生抖动的波形，消除抖动带来的影响。

3.2程序消抖

若系统的按键较多，可采用编写程序的方法进行去抖，即软件消抖。工作原

理是：检测出键闭合后执行一个延时程序，5ms～10ms的延时，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。当检测到按键释放后，也要给5ms～10ms的延时，待后沿抖动消失后才能确认真正键被释放。

4.程序消抖及运用

为了能将按键开关消抖程序运用于单片机系统实践中，现举例说明其硬件电路和软件程序的设计过程。

4.1实验任务

用4个二极管分别接在单片机某个端口的引脚上，按下按键开关SW1、数码管显示1234，四个二极管闪烁，按下按键开关SW2，数码管和二极管都将停止工作。

4.2硬件电路的设计

4.2.1电路原理图

现设计4个二极管分别接在P1口的P1.0到P1.3的4个端口，数码管8个段对应的引脚分别接在P2口的P2.1至P2.8端口，开关接在P1.4、P1.5的2个端口，数码管片选分别接在P0口的P0.0到P0.3的4个端口。

系统电路原理图如下：

4.2.2工作原理

（1）二极管闪烁原理。

二极管的阳极接上+5V电源，阴极接在单片机P1端口，如果P1端口输出低电平，二极管导通则会点亮；如果输出高电平，二极管截止则熄灭。将二极管点亮延时，然后再熄灭延时，以此循环形成二极管的闪烁。

（2）数码管显示原理。

本次设计采用的是共阳极数码管。数码管的八个段码分别接在单片机P2口的8个端口，如果某个端口接上低电平，则对应的该段显示，如果对应的是高电平，则不显示。

由于本次设计需要显示1234四个数字，所以需要进行动态扫描。

动态扫描显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一。其接口电路是把所有显示器的8个笔划段a-h同名端连在一起，而每一个显示器的公共极

COM是各自独立地受I/O线控制。CPU向字段输出口送出字形码时，所有显示器接收到相同的字形码，但究竟是那个显示器亮，则取决于COM端，而这一端是由I/O控制的，所以我们就可以自行决定何时显示哪一位。而所谓动态扫描就是指我们采用分时的方法，轮流控制各个显示器的COM端，使各个显示器轮流点亮。

（3）软件设计。

#include “reg51.h”

unsigned char table[]={0xf9，0xa4，0xb0，0x99，}；

sbit SMG_q=P0 ；

sbit SMG_b=P0 ；

sbit SMG_s=P0 ；

sbit SMG_g=P0 ；

sbit D1=P1 ；

sbit D2=P1 ；

sbit D3=P1 ；

sbit D4=P1 ；

sbit sw1=P1 ；

sbit sw2=P1 ；

void delay1（void）；

void delayms（void）；

void main（void）

{if（sw1==0）

{delayms（10）；

if（sw==0）

{D1=D2=D3=D4=1；delayms（100）；

D1=D2=D3=D4=0；delayms（100）；SMG_q=0；

P0=table[0]；

delay （）；

P0=0XFF；

SMG_q=1；

SMG_b=0；

P0=table[1]；

delay（）；

P0=0XFF；

SMG_b=1；

SMG_s=0；

P0=table[2]；

delay（）；

P0=0XFF；

SMG_s=1；

SMG_g=0；

P0=table[3]；/