按键为什么要消抖?

原理图分析

按键原理图

根据原理图,当按键没有按下的时候,单片机引脚BTN1通过10K的电阻接VCC,为高电平;当按键按下的时候,BTN1通过10K的电阻接地,为低电平,此时这个10K的电阻起限流作用,一般程序限流电阻。那么理想情况下,按键没有按下的时候为高电平1,按下为低电平0,但是实际情况下,由于机械的抖动,实际情况产生的波形如下图所示:

按下时的波形

信号由于机械的抖动,导致在10之间多次跳变,一般抖动时间为5-10ms。单片机的处理速度很快,如果不做处理,那么会导致程序多次执行按键后的操作,从而导致逻辑错误。例如,要实现按下灯亮,再次按下灯灭,如果不消抖,就可能导致一次按下,多次处理,灯的开关状态就有可能没有变化。

实现按键消抖

一个简单的消抖办法是检测到按键按下,则等待10ms之后,再次检测是否在按下状态,如果是按下的状态,那么才确定是在按下状态。伪代码如下:

if (key == 0) {			//检测到按键按下
	DelayMs(10);		//等待10个毫秒
	if (key == 0) {		//按键仍然保持在按下的状态
		led = !led;		//切换LED的开关状态
		while (key == 0);	//等待松手
	}
}

编写程序并测试

#include <ioCC2530.h> 

#define LED1   P1_0     //定义LED1所在引脚
#define KEY1   P0_1     //定义BTN1所在引脚

void DelayMs(int ms)
{
    while (ms--) {
        volatile int x = 500;//注意:这个数字是估计的,不准确
        while (x--);
    }
}

void main(void)
{
    //配置P0_1引脚的按键1 
    P0SEL &= ~0x02; //普通GPIO模式<0为IO模式,1为外设模式>
    P0DIR &= ~0x02; //输入功能<0为输入,1为输出>
    P0INP &= ~0x02; //上拉或下拉模式<0为上拉或下拉模式,1为三态模式>

    //配置P1_0引脚的LED1
    P1SEL &= ~0x01; //普通GPIO模式<0为IO模式,1为外设模式>
    P1DIR |= 0x01;  //输出功能<0为输入,1为输出>
    P1INP &= ~0x01; //上拉或下拉模式<0为上拉或下拉模式,1为三态模式>
    
    P2INP |= 0xe0;  //P0,P1,P2都设置为上拉模式
    
    while (1)
    {
        if (0 == KEY1) {
            DelayMs(10);
            if (0 == KEY1) {
                LED1 = !LED1;
                while (0 == KEY1);
            }
        } 
    }
}

注意事项

上面这个方法比较常用,但是存在如下问题:

  • 如果用户一直按着,会导致程序停在等待松手的位置。
  • 在等待10ms期间,程序什么也不能做,浪费了处理器的性能。

下一篇介绍一个比较靠谱的按键检测方法。

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转载自www.cnblogs.com/iotplus/p/12687588.html