為什么要進行按鍵消抖？按鍵抖動的原理 按鍵消抖的方法

為什么要進行按鍵消抖

按鍵消抖通常的按鍵所用開關為機械彈性開關，當機械觸點斷開、閉合時，由于機械觸點的彈性作用，一個按鍵開關在閉合時不會馬上穩(wěn)定地接通，在斷開時也不會一下子斷開。因而在閉合及斷開的瞬間均伴隨有一連串的抖動，為了不產(chǎn)生這種現(xiàn)象而作的措施就是按鍵消抖。

按鍵是電子設備中常見的輸入設備之一，用戶通過按下或松開按鍵來向設備發(fā)送指令。然而，在實際應用中，由于機械結構、材料等因素，按鍵會產(chǎn)生抖動現(xiàn)象，即在按下或松開按鍵時會出現(xiàn)多次短暫地接觸或斷開的情況。這種抖動會導致設備的誤操作和不穩(wěn)定的運行，因此需要進行按鍵消抖處理。

按鍵抖動的原因

1.機械結構因素：按鍵的機械結構包括按鍵帽、按鍵桿、按鍵底座等部分，這些部分之間存在間隙和摩擦，當用戶按下或松開按鍵時，會產(chǎn)生微小的振動和反彈。

2.材料因素：按鍵的材料也會影響其穩(wěn)定性，例如，金屬材料容易產(chǎn)生彈性變形，而塑料材料則容易產(chǎn)生塑性變形。

3.環(huán)境因素：按鍵所處的環(huán)境也會對其穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，例如，溫度、濕度等因素會影響按鍵材料的物理特性，從而影響其穩(wěn)定性。

按鍵抖動的原理

按鍵抖動的原理是由于機械結構、材料等因素導致的微小振動和反彈。當用戶按下或松開按鍵時，按鍵帽會與按鍵桿接觸并產(chǎn)生壓力，但由于機械結構中的間隙和摩擦，按鍵帽會產(chǎn)生微小的振動和反彈，導致多次短暫地接觸或斷開。

按鍵消抖的方法

為了消除按鍵抖動對設備的影響，需要采用一定的消抖方法。常用的按鍵消抖方法有以下幾種：

1.軟件消抖：軟件消抖是通過程序實現(xiàn)的，主要有兩種方法：延遲法和計數(shù)法。延遲法是在檢測到按鍵狀態(tài)變化后，延時一段時間再進行確認；計數(shù)法則是在檢測到按鍵狀態(tài)變化后，連續(xù)檢測一定次數(shù)，如果狀態(tài)沒有發(fā)生變化，則確認為有效狀態(tài)。

2.硬件消抖：硬件消抖是通過電路實現(xiàn)的，硬件消抖有多種方法。第一種方法是應用施密特電路的回差特性配合積分電路實現(xiàn)按鍵消抖，應用電路如圖所示。

圖 應用積分電路實現(xiàn)按鍵消抖

第二種方法是應用鎖存器的保持功能實現(xiàn)開關消抖，應用電路如圖所示。

圖 應用鎖存器實現(xiàn)開關消抖

3.綜合消抖：綜合消抖是結合軟件和硬件兩種方法來實現(xiàn)的。在硬件方面，可以采用濾波器或RC濾波器來濾除高頻噪聲；在軟件方面，可以采用延遲法或計數(shù)法來進行確認。

4.定時器按鍵消抖：按鍵采用中斷驅動方式，當按鍵按下以后觸發(fā)按鍵中斷，在按鍵中斷中開啟一個定時器，定時周期為 10ms，當定時時間到了以后就會觸發(fā)定時器中斷，最后在定時器中斷處理函數(shù)中讀取按鍵的值，如果按鍵值還是按下狀態(tài)那就表示這是一次有效的按鍵。

如圖所示：

結論

按鍵抖動是電子設備中常見的問題，會對設備的穩(wěn)定運行和用戶體驗產(chǎn)生不良影響。為了消除按鍵抖動對設備的影響，需要采用一定的消抖方法。常用的消抖方法有軟件消抖、硬件消抖和綜合消抖等。在實際應用中，需要根據(jù)具體情況選擇合適的消抖方法，以提高設備的穩(wěn)定性和用戶體驗。