一種軟件去除鍵抖動(dòng)的方法

摘要：單片機(jī)控制系統(tǒng)中大多使用控制鍵來實(shí)現(xiàn)控制功能。消除按鍵瞬間的抖動(dòng)是設(shè)計(jì)者必須要考慮的問題。本文介紹一種很實(shí)用的軟件去抖動(dòng)方法，它借助于單片機(jī)內(nèi)的定時(shí)中斷資源，只要運(yùn)算一下邏輯表達(dá)就完成了去抖動(dòng)。這個(gè)方法效率高，不耗機(jī)時(shí)且易實(shí)現(xiàn)。文中使用的邏輯表達(dá)式由簡單卡諾圖和真值表推出，使該方法的機(jī)理容易理解。文中還提供用C51單片機(jī)編程語言編寫的實(shí)用例程。

    關(guān)鍵詞：單片機(jī) 鍵處理 控制系統(tǒng) 去抖動(dòng) 鍵盤

概述

在單片機(jī)控制系統(tǒng)中，通過按鍵實(shí)現(xiàn)控制功能是很常見的。對按鍵處理的重要環(huán)節(jié)是去抖動(dòng)，包括去除按下和抬起瞬間的抖動(dòng)。去抖動(dòng)的方法有很多種，如使用R-S觸發(fā)器的硬件方法、運(yùn)用不同算法的各種軟件方法等。硬件方法會(huì)增加成本和體積，對于按鍵較多的矩陣式鍵盤，會(huì)用硬件方法；軟件方法用的比較普遍，但有一種加固定延時(shí)的去抖動(dòng)法效率最低，它以無謂地耗費(fèi)機(jī)時(shí)來實(shí)現(xiàn)去抖動(dòng)。

此處介紹的是一種軟件方法。簡單說來是一種運(yùn)算法，配合定時(shí)中斷讀取按鍵，通過運(yùn)算邏輯表達(dá)式：

Keradyn=Ktemp Kinput+Kreadyn-1 (Ktemp ⊙Kinput)    (1)

Ktemp=Kinput    (2)

可以獲得消除抖動(dòng)的按鍵消息。這種方法效率高，不需耗時(shí)的循環(huán)等待，而且算法簡單、使用方便。

一、基本原理

由于按鍵的按下與抬起都會(huì)有10～20ms的抖動(dòng)毛刺存在，因此，為了獲取穩(wěn)定的按鍵信息，須要避開這段抖動(dòng)期。

設(shè)置3個(gè)變量Kready、Ktemp和Kinput，并設(shè)置定時(shí)中斷周期為20ms。在定時(shí)中斷服務(wù)程序中讀取按鍵，并把讀取的數(shù)據(jù)存于變量Kinput中。變量Kready中是所需要的穩(wěn)定的按鍵信息；Ktemp是中間變量，它的值是上一次的Kinput。

根據(jù)當(dāng)前按鍵的狀態(tài)，考慮到Kready中是20ms抖動(dòng)后的有效鍵信息，則Kready、Ktemp和Kinput之間，在不同時(shí)刻的狀態(tài)關(guān)系如表1所列。

表1 

時(shí) 刻KreadyKtempKinput100020013010400151

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