按键消抖动电路的原理

ec11消抖电路的原理与应用
ec11消抖电路是一种常用于电子设备中的重要电路，其作用是消除按键在按下或松开时产生的抖动信号，确保设备能够准确地识别用户的操作。

下面将详细介绍ec11消抖电路的原理和应用。

首先，我们来了解ec11消抖电路的原理。

当按键按下或松开时，由于机械开关的特性，会导致开关接点产生不稳定的震动，从而产生抖动信号。

为了解决这个问题，ec11消抖电路采用了滤波器和延时触发器的组合。

滤波器用于对输入信号进行滤波处理，去除抖动信号中的高频成分；延时触发器则用于延时一段时间，确保只有在信号稳定后才输出有效信号。

通过这样的处理，ec11消抖电路可以有效地消除按键抖动信号，提高设备的稳定性和可靠性。

接下来，我们来看一下ec11消抖电路在电子设备中的应用情况。

ec11消抖电路常见于各种电子设备中，例如计算机键盘、智能手机、游戏手柄等。

在这些设备中，按键的准确识别是非常重要的，而ec11消抖电路的应用正可以解决按键抖动问题，确保设备能够正确响应用户的操作。

此外，ec11消抖电路还可以应用于其他需要消除抖动信号的场合，例如工控设备、汽车电子等。

总结起来，ec11消抖电路是一种用于消除按键抖动信号的电路，通过滤波和延时触发器的组合，可以有效地提高设备的稳定性和可靠性。

在各种电子设备中都有广泛应用，为用户提供更好的操作体验。

通过深入了解ec11消抖电路的原理和应用，我们可以更好地理解和应用这一电路，为电子设备的设计和维护提供更多的参考。

按键消抖电路
按键消抖电路是一种对按键信号进行抑制的电路，通常应用于用户在使用按键时会出现的抖动问题。

它通常由一个或多个容性元件、一个或多个晶体管和一些电阻元件组成。

该电路的原理是将按键的输入信号滤波，以避免按键受到的抖动影响。

按键消抖电路的工作原理是：当用户按下按键时，按键输入信号会先被一个容性元件所滤波，然后再被一个晶体管所放大，之后再通过电阻元件所分配，最后再输出到相应的系统。

由于容性元件的存在，按键抖动的幅度会受到抑制，而按键的输出信号也会随之减弱，这样就能够有效地抑制按键抖动，从而避免在用户使用按键时出现不必要的麻烦。

按键消抖电路常用于一些重要的电子设备，例如汽车电子控制器、智能家居控制系统等，用于抑制按键抖动使得用户能够更加顺畅地操作设备，从而提高设备的可靠性和安全性。

此外，按键消抖电路还可以用于提升按键的灵敏度，从而使得用户能够更加轻松的操作设备。

总的来说，按键消抖电路是一种非常有用的电路，它可以有效地抑制按键抖动，提高设备的可靠性和安全性，从而使用户能够更加顺畅地操作设备。

“按键消抖计数”程序测试与原理说明1程序运行效果说明按下KEY1，数码管上的示数加1。

按下KEY2，数码管上的示数减1。

2程序电路工作原理以及按键抖动原因按键电路示意图（三个按键分别是K1、K2、K3）当按键被按下的时候，电路导通接地，I/O口为低电平；当按键未被下时，电路断开，I/O口保持高电平的。

但一般的按键所用开关为机械弹性开关，当机械触点断开、闭合时，由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下子断开。

因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动，假如不加以处理，会导致按键被识别为按下多次。

为了不产生这种现象而作的措施就是按键消抖。

3消抖的方法按键消抖分为硬件消抖和软件消抖。

3.1硬件消抖在键数较少时可用硬件方法消除键抖动。

下图所示的RS触发器为常用的硬件去抖。

硬件消抖电路图图中两个“与非”门构成一个RS触发器。

当按键未按下时，输出为0;当键按下时，输出为1。

此时即使用按键的机械性能，使按键因弹性抖动而产生瞬时断开（抖动跳开B），只要按键不返回原始状态A，双稳态电路的状态不改变，输出保持为0，不会产生抖动的波形。

也就是说，即使B点的电压波形是抖动的，但经双稳态电路之后，其输出为正规的矩形波。

这一点通过分析RS触发器的工作过程很容易得到验证。

3.1软件消抖方法1：使用延时如果按键较多，常用软件方法去抖，即检测出键闭合后执行一个延时程序，5ms～10ms 的延时，让前沿抖动消失后再一次检测键的状态，如果仍保持闭合状态电平，则确认为真正有键按下。

当检测到按键释放后，也要给5ms～10ms的延时，待后沿抖动消失后才能转入该键的处理程序。

方法2：检测多次可以设定一个检测周期，如果在一个检测周期内，按键被检测为被按下达到了一定次数，则确认为真正被按下。

实用可控的按键抖动消除电路1 问题的提出研制测量仪表及仪器的过程中，经常碰到按键颤动的问题，即虽然只是按下按键一次然后放掉，结果在按键信号稳定前后，竟浮现了一些不该存在的噪声，这样就会引起的误动作。

在无数应用按键的场合，要求具有消抖措施，即对于噪声信号消抖电路输出信号为零(消抖电路屏蔽了噪声信号，表示按键没有动作)，惟独当按键信号K稳定下来甚至经过一定的时光消抖电路才产生输出信号Y。

按键信号K消退，消抖电路输出信号Y随之消逝。

笔者按照某用户的详细要求设计了具有高抗噪声特性的、延时时光精密可控的消颤动电路，其按键信号K、输出信号Y之间的关系1所示。

2 电路组成及工作原理延时时光精密可控的消颤动电路的原理图2所示。

该电路由4块集成芯片和若干、组成。

其中定时器组成多谐用来给计数器提供时钟脉冲；1块CC40161型四位同步二进制计数器用来设定消颤动电路输出信号Y的延迟脉冲个数。

1块CC4043四R／S锁存器(只用了1组，其余3组未用)和1块CC4011四2输入与非门用来实现信号的锁存和控制。

当按键信号K由低电平变为高电平常，电阻尺3和电容C3组成的微分电路使V点产生一个正脉冲，该正脉冲一路经与非门G2反相后加到计数器CC40161的CR端使其清零；另一路加到锁存器CC4043的1R端(此时因为计数器没有进位输出，CO端为低电平，即lS端为低电平)，使锁存器输出端1Q为低电子。

与此同时，按键信号K已加到了与非门G1的输入端使G1门开门，那么，由555定时器组成的时钟3端输出的时钟脉冲通过与非门G1加到计数器的CP端，计数器开头计数。

计到15个脉冲，计数器产生进位信号，其CO端输出高电平，使锁存器的1Q端变为高电平，该信号加到与非门G3的一个输入端(与非门G3的另一个输入端为K，已为高电平)，则与非门G4的输出Y端为高电平；惟独当按键信号K由高电平为低电平常，Y端才随之变为低电平。

另一方面，因为按键信号K变为低电平，封锁了G1门，时钟脉冲不能通过G1门到达计数器的CP端，计数停止。

单片机按键电容消抖电路1.引言1.1 概述概述部分的内容：在许多电子设备中，按键电路常常被使用来实现用户与设备之间的交互。

然而，由于按键的物理特性，如机械弹性和触点接触的不稳定性，会导致按键的震荡现象，即按键在按下或释放时会产生多次跳变。

这种跳变会导致单片机误读按键的信号，可能引发系统错误操作或不稳定的现象。

因此，为了保证按键信号的可靠性和稳定性，需要对按键进行消抖处理。

本篇文章将详细介绍单片机按键电容消抖电路的设计和实现原理。

通过在按键电路中引入电容元件，可以达到消抖的效果。

电容元件具有快速充放电的特性，可以有效地过滤掉按键震荡带来的干扰信号，确保单片机正确读取按键状态。

文章将首先介绍单片机按键的工作原理，包括按键的接口电路和输入电平变化的检测方式。

接着，将深入探讨按键消抖的必要性，分析不进行消抖处理所带来的潜在问题。

在这之后，将详细介绍按键电容消抖电路的设计原理，包括电容的连接方式和参数的选择。

最后，将给出经过实际测试的电路实现结果和相关性能指标的评估。

通过本文的阅读，读者将能够了解单片机按键的基本原理和消抖处理的必要性，掌握按键电容消抖电路的设计和实现方法，以及了解该电路的性能表现。

这对于开发单片机应用的工程师和爱好者来说，具有一定的指导意义和实践价值。

文章结构部分的内容是对整篇文章的组织和布局进行描述。

它向读者展示了文章的章节和主题，并指导读者理解和阅读文章的内容。

在本文中，文章结构如下:1. 引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的2. 正文2.1 单片机按键原理2.2 按键消抖的必要性3. 结论3.1 按键电容消抖电路的设计原理3.2 电路实现与测试结果文章的结构分为引言、正文和结论三个主要部分。

在引言部分，概述简要介绍了单片机按键电容消抖电路的背景和重要性；文章结构部分指出了本文的章节组成和布局，为读者提供了阅读指南；目的阐明了文章的目标和意图。

正文部分主要包括单片机按键原理和按键消抖的必要性。

状态机实现去抖动原理：按键去抖动关键在弄提取键稳定的电平状态，滤除前沿、后沿抖动毛刺。

对于一个按键信号，可以用一个脉冲对它进行取样，如果连续三次取样为低电平，可以认为信号已经处于键稳定状态，这时输出一个低电平的按键信号。

继续取样的过程如果不能满足连续三次取样为低，则认为键稳定状态结束，这时输出变为高电平。

设计的状态转换图如图所示。

Reset信号有效时，电路进入复位状态s0，这时认为取样没有检测到低电平，在输入取样过程中，每次检测到一个低电平，发生依次向下的状态转移，直到连续检测到三个低电平时，进s3态，这时输出置低（按键信号稳定态），在中间状态s1，s2时，一旦检测到高电平，就进入s0状态，重新检测。

library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity xiaod isport(clk : in std_logic ;reset : in std_logic ;din : in std_logic ;dout : out std_logic);end entity;architecture rtl of xiaod isTYPE state IS( s0,s1,s2,s3);SIGNAL pre_s, next_s: state;beginprocess( reset, clk )beginif reset = '0' thenpre_s <= s0;elsif rising_edge( clk ) thenpre_s <= next_s;elsenull;end if;end process;process( pre_s, next_s, din ) begincase pre_s iswhen s0 =>dout <= '1';if din = '1' thennext_s <= s0;elsenext_s <= s1;end if;when s1 =>dout <= '1';if din = '1' thennext_s <= s0;elsenext_s <= s2;end if;when s2 =>dout <= '1';if din = '1' thennext_s <= s0;elsenext_s <= s3;end if;when s3 =>dout <= '0';if din = '1' thennext_s <= s0;elsenext_s <= s1;end if;end case;end process ;end rtl;程序中din为要去抖动的热键信号，dou为去抖后输出的稳定信号。

MCU8位单片机应用方案之独立按键消抖原因详解简单的说，进入了电子，不管是学纯模拟，还是学单片机，DSP、ARM等处理器，或者是我们的FPGA，一般没有不用到按键的地方。

按键：人机交互控制，主要用于对系统的控制，信号的释放等。

因此在这里，MCU8位单片机应用方案的按键消抖动，也不得不讲!一、为什么要消抖动在按键被按下的短暂一瞬间，由于硬件上的抖动，往往会产生几毫秒的抖动，在这时候若采集信号，势必导致误操作，甚至系统崩溃;同样，在释放按键的那一刻，硬件上会相应的产生抖动，会产生同样的后果。

因此，在模拟或者数字电路中，我们要避免在最不稳定的时候采集信号，进行操作。

对此一般产用消抖动的原理。

一般可分为以下几种：(1)延时(2)N次低电平计数(3)低通滤波在数字电路中，一般产用(1)(2)种方法。

后文中将详细介绍。

二、各种消抖动1. 模拟电路按键消抖动对于模拟电路中，一般消抖动用的是电容消抖动或者施密特触发等电路，再次不做具体介绍。

2. 单片机中按键消抖动对于单片机中的按键消抖动，本节Bingo根据自己当年写过的单片机其中的一个代码来讲解，代码如下所示：unsigned char key_sCAN(void){if(key == 0) //检测到被按下{delay(5); //延时5ms，消抖if(key != 0)retrurn 0; //是抖动，返回退出while(!key1); // 确认被按下，等下释放delay(5); //延时5ms，消抖while(!key1); //确认被释放return 1; //返回按下信号}return 0; //没信号}针对以上代码，消抖动的顺序如下所示：(1)检测到信号(2)延时5ms，消抖动(3)继续检测信号，确认是否被按下a) 是，则开始等待释放b) 否，则返回0，退出(4)延时5ms，消抖动(5)确认，返回按下信号，退出当然在单片机中也可以循环计数来确认是否被按下。

按键消抖的原理和基于verilog的消抖设计按键开关是各种电子设备不可或缺的人机接口。

在实际应用中，很大一部分的按键是机械按键。

在机械按键的触点闭合和断开时，都会产生抖动，为了保证系统能正确识别按键的开关，就必须对按键的抖动进行处理。

在系统设计中，有各种各样的消除按键抖动的设计方法，硬件电路和软件设计都很成熟。

不过我们这里要从另外一个角度来讨论按键的消抖，并给出一个用verilog给出一个具体的实现。

首先，看一个普通的机械按键的触点在闭合与断开时的波形（用示波器抓取）。

下面的四张图都是按键在闭合的时候抓到的波形。

可以看到两个明显的趋势：1. 按键在几个us之内就可以达到稳定状态，从高电平转换到底电平；2. 在高电平转换到低电平的过程中，触点有非常明显的抖动。

下面的两张图是按键在断开的时候抓到的波形。

也可以看到两个明显的趋势：1. 按键的变化趋势比较缓慢，从低电平变为高电平需要大概10~20ms的时间；2. 按键断开时没有闭合时那么大的抖动下面两张图是用手迅速闭合按键然后就断开时，按键的输出波形。

在处理按键抖动的程序中，必须同时考虑消除闭合和断开两种情况下的抖动。

所以,对于按键消抖的处理，必须按最差的情况来考虑。

我们从上面的图上可以看到，按键输出的信号的跳变时间（上升沿和下降沿）最大是在20ms左右。

按键一次闭合最短的时间大概是120ms 左右。

如果我们把按键的输出做为一个时钟域（时钟频率未知，但信号的slow rate是已知的，既最大20ms左右）的信号，用另外一个时钟来采集这个按键的输出，则就可以把按键的消抖归结为一个最基本的CDC问题来处理。

而问题的核心是如何确定采集时钟的频率。

假设采集时钟的周期小于20ms，那么，采集时钟就有可能两次采到按键断开时的不。

按键消抖电路瞬态分析和设计按键是仪器仪表中普遍采用的人机输入接口电路。

在按键电路中必须考虑对按键的抖动进行软件消抖和硬件消抖。

软件消抖具有使用硬件数量少的优点，但也具有以下两个缺点：（1）在仪器键盘电路中，多个按键安装在仪器面板上，键盘的输出通过排线连接到主控板上，此时键盘导线寄生电感和寄生电容的存在，寄生电感寄生电容和排线电阻将组成二阶振荡系统，二阶振荡将形成负电平脉冲，而负电平脉冲很容易超出数字芯片的输入最大允许电平范围，导致数字芯片容易损坏。

（2）按键闭合和断开时，电压信号下降沿非常陡峭，剧烈变化的电压信号将通过互容传递到相邻导线上。

硬件消抖电路的设计主要是要考虑以下三个因素：（1）消除信号的抖动，确保按键电路输出信号的平整；（2）消除信号的下冲，因为下冲电平超出了后续数字芯片的最大输入电平范围；（3）降低信号变化的速度，避免在邻线上引起容性串扰；（4）不影响按键电路的正常功能。

常见的硬件消抖电路包括电容滤波消抖和触发器消抖。

电容滤波消抖采用电阻和电容组成低通滤波器，具有电路结构简单可靠的优点，因此本文将重点阐述该消抖电路。

1 按键消抖电路结构与电路模型图1为某仪器按键电路原理图，按键安装在仪器面板上，通过导线连接到主控板上，按键的一端接上拉电阻并连接后续电路，按键的另一端接地，当按键没有按下时，按键输出高电平，当按键按下时，按键输出低电平。

图2为加上滤波电容后的按键电路。

图1 某仪器按键电路图2 按键消抖电路图3为按键消抖电路的电路模型。

图中R0为连接按键导线的电阻，L 为导线电感，C0为导线对地电容，C f为滤波电容，C p为按键后续电路的输入电容，R i为按键后续电路的输入阻抗，R 为上拉电阻，V CC为电源电压，U为按键消抖电路的输出电压。

图3 按键消抖电路的电路模型当按键闭合时，其等效电路模型如图4所示。

当按键断开时，其等效电路模型如图5所示。

2 按键消抖电路数学模型设某一时刻按键合上，在此之前按键断开，整个电路处于稳态，即各个电容和电感上没有电流流动。