51單片機按鍵消抖方法介紹

ID:591559 · 發表于 2019-8-11 09:52

由于在單片機在應用系統中，更多的會用到獨立鍵盤，加之兩者的檢測原理基本相似，所以這一節里我主要講解獨立鍵盤的檢測原理及程序實現的方法。
1、按鍵的檢測原理
按鍵與單片機的連接如圖5所示，按鍵的一端與地相連，另一端直接與單片機的I/O口相連。此時我們在程序中先給I/O口賦值高電平，然后不斷的檢測I/O口電平的變化。當按鍵沒有被按下時，此I/O口的電平一直為高；當按鍵被按下時，由于按鍵的另一端直接與地相連，相當于低電平，此時我們從I/O口讀出的即為高電平，程序一旦檢測到I/O口由高電平變為低電平時，說明按鍵被按下，此時馬上執行相應的動作，這就是按鍵檢測的原理。

圖5 按鍵與單片機連接圖

2、按鍵的抖動與消除
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，與單片機I/O口相接的一端的電壓會出現相應的變化，如圖6所示。

圖6 按鍵按下時電壓的變化情況

從圖6中我們可以看出，實際的電壓波形在按下松手的時候都會出現一定的抖動，經過實驗知道，這個一時間大概在5－10ms。所在在做單片機與按鍵相關的系統時必須考慮消抖的環節。按鍵消抖的方法有兩種，一個是硬件方法一個是軟件的方法，而從節約成本和盡量簡化硬件電路的角度出發，一般是采用在程序中加上消抖的方法實現，通常是采用延時的方法。具體的作法是：
檢測出鍵閉合后執行一個延時程序，產生5ms～10ms的延時，讓前沿抖動消失后再一次檢測鍵的狀態，如果仍保持閉合狀態電平，則確認為真正有鍵按下。當檢測到按鍵釋放后，也要給5ms～10ms的延時，待后沿抖動消失后才能轉入該鍵的處理程序。后面會結合到程序進行講解。
下面我寫一個簡單的程序，功能為：當一個鍵按下時，讓一個發光二極管發光，我們先看下按鍵模塊在實驗板上的原理圖，如圖7和圖8所示。

圖7 發光二極管模塊原理圖

圖8 按鍵模塊原理圖

例1 按鍵檢測程序
//功能：當按下S8鍵時，L1燈發光，松手后，L1燈熄滅。相應程序如例1.
#include <reg52.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char

sbit D1=P1^0;
sbit S1=P3^4;

void main()
{
   P3=0xff;
   while(1)
   {
         if(S1==0)  //第一次檢測按鍵是否按下
delay(20);  //消除按下時的抖動
if(S1==0)  //再次確定是否按下狀態
{
               D1=0; //如果是按下狀態，執行操作
while(!S1); //檢測是否是按鍵彈起
               delay(20); //消除松開時的抖動
}
            else
                  D1=1;
   }
}

ID:598462 · 發表于 2019-8-12 09:33

不錯的技巧，學習了

ID:109646 · 發表于 2019-8-12 09:55

這種程序在實際應用中，最好不要用

ID:208849 · 發表于 2019-8-12 14:47

用delay真的可以嗎？

ID:370779 · 發表于 2019-8-30 17:24

較大的程序使用過多的delay，會占用單片機大量時間，建議采用定時器中斷或狀態機來消除抖動。

ID:600919 · 發表于 2019-8-30 21:28

使用延時會導致輸出信號的頻率不穩定，之前用過

ID:605321 · 發表于 2019-8-30 22:43

謝謝！

ID:605321 · 發表于 2019-8-30 22:44

非常感謝分享！

ID:385637 · 發表于 2019-8-31 10:53

新手都是這樣教的用delay,做多幾個項目就感覺這樣延時的弊端了

ID:415088 · 發表于 2019-11-8 12:13

你的while()檢測在實際項目中是不行的，浪費CPU

ID:472300 · 發表于 2020-8-15 14:50

duanyazhou 發表于 2019-8-12 09:55
這種程序在實際應用中，最好不要用

你好，能給說下原因么。是因為耽誤主程序循環時間么

ID:808286 · 發表于 2020-8-16 14:58

奔兒霸發表于 2020-8-15 14:50
你好，能給說下原因么。是因為耽誤主程序循環時間么

我也在學習51單片機 delay在實際工程中是不適用的我記得是使用delay的話其他狀態會受影響，就是如果程序中間加了這種 delay 延時操作后，很可能某一事件發生了，但是我們程序還在進行 delay 延時操作中，當這個事件發生完了，程序還在 delay 操作中，當我們 delay 完事再去檢查的時候，已經晚了，已經檢測不到那個事件了。
我用的方法是位檢測，也是軟件檢測，就是對按鍵不斷地掃描當八位全是1/0時，表示按鍵的彈起/按下。

ID:66287 · 發表于 2020-8-18 08:36

作為了解按鍵原理，程序可以用。但實際工程中不能使用delay()，程序傻傻的等待，什么正事干不了。建議用狀態機方式，準確高效。

ID:887235 · 發表于 2021-3-2 14:33

初學者表示學到了，謝謝樓主分享，也感謝評論中的前輩們的回復。

ID:1080941 · 發表于 2023-5-30 18:00

初學者表示學到了，謝謝樓主分享，也感謝評論中的前輩們的回復。

ID:140489 · 發表于 2023-5-31 08:19

這種程序在開發板上玩玩就行了，不要用到項目中去

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