按键的防抖技术

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1、键盘，作为向系统操作人员的干预指令的接口，以其特定的按键序列代表着各种确定的操作命令，所以，准确无误的辨认每个键的动作和其所处的状态，是系统能否正常工作的关键。多数键盘的按键多使用机械式弹性开关，一个电信号通过机械触点的断开，闭合过程完成高低电平的切换。由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合及断开的瞬间必然伴随着一连串的抖动，其波形如图所示：抖动过程的长短是由按键的机械特性决定，一般是10~20ms。为了使CPU对一次按键动作只确认一次，必须消除抖动的影响，可以从硬件及软件两个方面着手：（1）、硬件防抖技术通过硬件电路消除按键过程中的抖动的影响是一种广为采用的措施。这

2、种做法，工作可靠且节省机时，下面介绍两种硬件防抖电路。①滤波防抖电路利用RC积分电路对干扰脉冲的吸收作用，选择好电路的时间常数，就能在按键抖动信号通过此滤波电路时，消除抖动的影响。滤波防抖电路入，如图所示：由图可知，当按键SW2按下时，电容C两端的电压钧为0，非门输出为1。当SW2按下的时候，由于C两端电压不可能产生突变。尽管在触点接触的过程中可能会出现抖动，只要适当选却R1，R2和C值，即可保证电容C两端的充电电压波动不会超过非门的开启电压（TTL为0.8V），非门的输出将维持高电平。同理，在触点K断开的时候，由于电容C经过R2放电，C两端的放电电压波动不会超过门的关闭

3、电压，因此，门的输出也不会改变。总之，只要R1，R2，C的时间常数选择适当，确保电容C由稳态电压充电到开启电压，或放电到关闭电压的延迟时间等于或大于10ms,该电路就能消除抖动的影响。②双稳态防抖电路用两个非门构成一个RS触发器，即可构成双稳态防抖电路，其原理电路如图：设按键K未按下时，建K与A端（ON）接通。此时，RS触发器的Q端为高电平1，致使Q#端为低电平0,。此信号引至U1A与非门的输入端，将其锁住，使其固定输出为1。每当开关K被按动时，由于机械开关具有弹性，在A端形成一连串的抖动波形。而Q#端在K到达B之前失重为0。这时，无论A处出现怎么样的电压（0或1），Q端

4、恒为1。只有当K到达B端，使B端为0，RS触发器发生反转，Q#变为高电平，导致Q降低为0，并锁住U1B，使其输出恒为1.。此时，即使B处出现抖动波形，也不会影响Q#端的输出，从而保证Q端恒为0。同理，在释放按键的过程中，只要一接通A，Q端就升至为1。只要开关K不再与B端接触，双稳态电路的输出将维持不变。（1）、软件防抖方法如前所述，若采用硬件消抖电路，那么N个键就必须配有N个防抖电路。因此，当按键的个数比较多时，硬件防抖将无法胜任。在这种情况下，可以采用软件的方法进行防抖。当第一次检测到有建按下时，先用软件延时（10~20ms），而后再确认键电平是否依旧维持闭合状态的电平

5、。若保持闭合状态电平，则确认此间已按下，从而消除抖动影响。