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第二课单片机IO口按键检测
202X
按键的相关基础知识简介
对与很多基础比较薄弱的同学可能对电子器件的实物没有一个感性的认识，那么就让我们首先来看一下什么是按键，还有他在我们的风云51基础实验板中的电路原理图。
风云51实验板实物图
风云51实验板按键连接原理图
单片机IO口独立按键检测原理
01
由以上电路原理图可以看出，按键的一端与电源地相连，另一端与单片机的P1口相连，这也就意味着当按键按下的时候与按键相连单片机IO口将被拉低，换句话说，当单片机检测到与按键相连的IO口被拉低就证明此按键被按下，那门我们将此功能上一个层次来说呢，按键就是一个人机接口。那么按键的操作并没有我们想象的“按下松开”那么简单，在实际应用中，手动操作需要消抖。
02
按键的消抖
通常的按键所用开关为机械弹性开关,当机械触点断开、闭合时,电压信号小型如下图。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,如下图。抖动时间的长短由按键的机械特性决定,一般为5ms～10ms。这是一个很重要的时间参数,在很多场合都要用到。按键稳定闭合时间的长短则是由操作人员的按键动作决定的,一般为零点几秒至数秒。键抖动会引起一次按键被误读多次。为确保CPU对键的一次闭合仅作一次处理,必须去除键抖动。在键闭合稳定时读取键的状态,并且必须判别到键释放稳定后再作处理。按键的抖动,可用硬件或软件两种方法。
按键按下产生的波形图
硬件与非门消抖
硬件与非消抖
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1;当键按下时,输出为0。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。
硬件电容消抖
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