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单片机去抖动 一种单片机裸机系统开入量消除抖动的软件实现方法

小编 2025-06-07 技术文档 23 0

一种单片机裸机系统开入量消除抖动的软件实现方法

下面介绍一种开关量消除信号抖动的方法,是我刚开始单片机编程时学到的,下面分享给大家,如有不足之处,请大家指正。

1、定义开关量结构体

typedef struct

{

uint32_t temp_value; //消除抖动前开关量过程值

uint8_t nonjitter_times; //无抖动计数值

uint8_t value; //消除抖动后开关量最终值

}virtualinput;

2、定义并初始化实际开关量变量

virtualinput input[9];//注意此处定于了9个开关量变量,实际工程中读取9个开关量

//数据初始化

void input_init(void)

{

int i;

for (i = 0; i < 9; i++)

{

input[i].nonjitter_times = 0;

input[i].temp_value = 0;

input[i].value = 0;

}

}

这里注意消除抖动前的开关量过程值

初始化开关量结构体变量

3、开关量的读取及移位保存图解

对应第五部分代码的第一部分数据的读取及保存

数据的移位保存过程

4、开关量消抖过程

对应第五部分代码的第二部分开关量的消除抖动

当读取开关量过程值的最后两位相同时,·证明输入的开关量信号没有改变(即没有抖动),因此需要取过程值input[i].temp_value的最后两位,分两种情况,结果为3(二进制11,即读取到开关量前后两次均为1)结果为0(二进制00,即读取到开关量前后两次均为0),则无抖动计数值加1,即input[i].nonjitter_times++;

当读取开关量过程值的最后两位不同时,无抖动计数值赋值为5,随后input[i].nonjitter_times--;注意无抖动值减小为0后自动赋值为5。

当无抖动计数20次时,此信号有效。

5、附录开关量信号读取函数

//开关量读入并消抖函数

void input_cortrol(void)

{

uint8_t i;

//第1部分数据的移位及存储

//对9个开关量结构体变量的过程值进行移位保存

for (i = 0; i < 9; i++)

{

input[i].temp_value <<= 1;

}

//新读到的开关量值存在开关量结构体末位

input[0].temp_value += (((GPIOPinRead(GPIO_PORTE_BASE, GPIO_PIN_0) & 0x01) >> 0) & 0x01);

input[1].temp_value += (((GPIOPinRead(GPIO_PORTE_BASE, GPIO_PIN_1) & 0x02) >> 1) & 0x01);

input[2].temp_value += (((GPIOPinRead(GPIO_PORTE_BASE, GPIO_PIN_2) & 0x04) >> 2) & 0x01);

input[3].temp_value += (((GPIOPinRead(GPIO_PORTE_BASE, GPIO_PIN_3) & 0x08) >> 3) & 0x01);

input[4].temp_value += (((GPIOPinRead(GPIO_PORTC_AHB_BASE, GPIO_PIN_5) & 0x20) >> 5) & 0x01);

input[5].temp_value += (((GPIOPinRead(GPIO_PORTC_AHB_BASE, GPIO_PIN_6) & 0x40) >> 6) & 0x01);

input[6].temp_value += (((GPIOPinRead(GPIO_PORTC_AHB_BASE, GPIO_PIN_7) & 0x80) >> 7) & 0x01);

input[7].temp_value += (((GPIOPinRead(GPIO_PORTA_AHB_BASE, GPIO_PIN_1) & 0x02) >> 1) & 0x01);

input[8].temp_value += (((GPIOPinRead(GPIO_PORTG_AHB_BASE, GPIO_PIN_0) & 0x01) >>0) & 0x01);

//第2部分,数据的消抖

//消除信号抖动

for (i = 0; i < 9; i++)

{ //前后两次数据检测的相同,计数加1

if ((input[i].temp_value & 0x03) == 0x00 || (input[i].temp_value & 0x03) == 0x03)

{

if (input[i].nonjitter_times < 20)

{

input[i].nonjitter_times++;

}

}

else

{

//数据发生变化

if ((input[i].temp_value & 0x06) == 0x00 || (input[i].temp_value & 0x06) == 0x06)

{

input[i].nonjitter_times = 5;

if (input[i].nonjitter_times > 0)

{

input[i].nonjitter_times--;

}

}

}

//计算20次,认为信号有效

if (input[i].nonjitter_times == 20)

{

input[i].value = ~(input[i].temp_value) & 0x01;

}

if (input[i].nonjitter_times == 0)

{

input[i].nonjitter_times = 5;

}

}

单片机学习——按键消抖

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,FPGA上应用的按键消抖动,也不得不讲!

通常的按键所用开关为机械弹性开关。由于机械触电的弹性作用,按键在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动。键抖动会引起一次按键被误读多次。为了确保CPU对键的一次闭合仅作一次处理,必须去除抖动。 消除抖动的方法有硬件和软件两种方法。硬件方法常用RS触发器电路。软件方法是当检测出键闭合后执行一个10ms~20ms的延时程序,再一次检测键的状态,如仍保持闭合状态,则确认真正有键按下。

一、为什么要消抖动

如上图所示,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。

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