51单片机按键消抖方法介绍

ID:591559 · 发表于 2019-8-11 09:52

由于在单片机在应用系统中，更多的会用到独立键盘，加之两者的检测原理基本相似，所以这一节里我主要讲解独立键盘的检测原理及程序实现的方法。
1、按键的检测原理
按键与单片机的连接如图5所示，按键的一端与地相连，另一端直接与单片机的I/O口相连。此时我们在程序中先给I/O口赋值高电平，然后不断的检测I/O口电平的变化。当按键没有被按下时，此I/O口的电平一直为高；当按键被按下时，由于按键的另一端直接与地相连，相当于低电平，此时我们从I/O口读出的即为高电平，程序一旦检测到I/O口由高电平变为低电平时，说明按键被按下，此时马上执行相应的动作，这就是按键检测的原理。

图5 按键与单片机连接图

2、按键的抖动与消除
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，与单片机I/O口相接的一端的电压会出现相应的变化，如图6所示。

图6 按键按下时电压的变化情况

从图6中我们可以看出，实际的电压波形在按下松手的时候都会出现一定的抖动，经过实验知道，这个一时间大概在5－10ms。所在在做单片机与按键相关的系统时必须考虑消抖的环节。按键消抖的方法有两种，一个是硬件方法一个是软件的方法，而从节约成本和尽量简化硬件电路的角度出发，一般是采用在程序中加上消抖的方法实现，通常是采用延时的方法。具体的作法是：
检测出键闭合后执行一个延时程序，产生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。后面会结合到程序进行讲解。
下面我写一个简单的程序，功能为：当一个键按下时，让一个发光二极管发光，我们先看下按键模块在实验板上的原理图，如图7和图8所示。

图7 发光二极管模块原理图

图8 按键模块原理图

例1 按键检测程序
//功能：当按下S8键时，L1灯发光，松手后，L1灯熄灭。相应程序如例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)  //第一次检测按键是否按下
delay(20);  //消除按下时的抖动
if(S1==0)  //再次确定是否按下状态
{
               D1=0; //如果是按下状态，执行操作
while(!S1); //检测是否是按键弹起
               delay(20); //消除松开时的抖动
}
            else
                  D1=1;
   }
}

ID:598462 · 发表于 2019-8-12 09:33

不错的技巧，学习了

ID:109646 · 发表于 2019-8-12 09:55

这种程序在实际应用中，最好不要用

ID:208849 · 发表于 2019-8-12 14:47

用delay真的可以吗？

ID:370779 · 发表于 2019-8-30 17:24

较大的程序使用过多的delay，会占用单片机大量时间，建议采用定时器中断或状态机来消除抖动。

ID:600919 · 发表于 2019-8-30 21:28

使用延时会导致输出信号的频率不稳定，之前用过

ID:605321 · 发表于 2019-8-30 22:43

谢谢！

ID:605321 · 发表于 2019-8-30 22:44

非常感谢分享！

ID:385637 · 发表于 2019-8-31 10:53

新手都是这样教的用delay,做多几个项目就感觉这样延时的弊端了

ID:415088 · 发表于 2019-11-8 12:13

你的while()检测在实际项目中是不行的，浪费CPU

ID:472300 · 发表于 2020-8-15 14:50

duanyazhou 发表于 2019-8-12 09:55
这种程序在实际应用中，最好不要用

你好，能给说下原因么。是因为耽误主程序循环时间么

ID:808286 · 发表于 2020-8-16 14:58

奔儿霸发表于 2020-8-15 14:50
你好，能给说下原因么。是因为耽误主程序循环时间么

我也在学习51单片机 delay在实际工程中是不适用的我记得是使用delay的话其他状态会受影响，就是如果程序中间加了这种 delay 延时操作后，很可能某一事件发生了，但是我们程序还在进行 delay 延时操作中，当这个事件发生完了，程序还在 delay 操作中，当我们 delay 完事再去检查的时候，已经晚了，已经检测不到那个事件了。
我用的方法是位检测，也是软件检测，就是对按键不断地扫描当八位全是1/0时，表示按键的弹起/按下。

ID:66287 · 发表于 2020-8-18 08:36

作为了解按键原理，程序可以用。但实际工程中不能使用delay()，程序傻傻的等待，什么正事干不了。建议用状态机方式，准确高效。

ID:887235 · 发表于 2021-3-2 14:33

初学者表示学到了，谢谢楼主分享，也感谢评论中的前辈们的回复。

ID:1080941 · 发表于 2023-5-30 18:00

初学者表示学到了，谢谢楼主分享，也感谢评论中的前辈们的回复。

ID:140489 · 发表于 2023-5-31 08:19

这种程序在开发板上玩玩就行了，不要用到项目中去

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