为什么要进行按键消抖？按键抖动的原理 按键消抖的方法

为什么要进行按键消抖

按键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，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，为了不产生这种现象而作的措施就是按键消抖。

按键是电子设备中常见的输入设备之一，用户通过按下或松开按键来向设备发送指令。然而，在实际应用中，由于机械结构、材料等因素，按键会产生抖动现象，即在按下或松开按键时会出现多次短暂地接触或断开的情况。这种抖动会导致设备的误操作和不稳定的运行，因此需要进行按键消抖处理。

按键抖动的原因

1.机械结构因素：按键的机械结构包括按键帽、按键杆、按键底座等部分，这些部分之间存在间隙和摩擦，当用户按下或松开按键时，会产生微小的振动和反弹。

2.材料因素：按键的材料也会影响其稳定性，例如，金属材料容易产生弹性变形，而塑料材料则容易产生塑性变形。

3.环境因素：按键所处的环境也会对其稳定性产生影响，例如，温度、湿度等因素会影响按键材料的物理特性，从而影响其稳定性。

按键抖动的原理

按键抖动的原理是由于机械结构、材料等因素导致的微小振动和反弹。当用户按下或松开按键时，按键帽会与按键杆接触并产生压力，但由于机械结构中的间隙和摩擦，按键帽会产生微小的振动和反弹，导致多次短暂地接触或断开。

按键消抖的方法

为了消除按键抖动对设备的影响，需要采用一定的消抖方法。常用的按键消抖方法有以下几种：

1.软件消抖：软件消抖是通过程序实现的，主要有两种方法：延迟法和计数法。延迟法是在检测到按键状态变化后，延时一段时间再进行确认；计数法则是在检测到按键状态变化后，连续检测一定次数，如果状态没有发生变化，则确认为有效状态。

2.硬件消抖：硬件消抖是通过电路实现的，硬件消抖有多种方法。第一种方法是应用施密特电路的回差特性配合积分电路实现按键消抖，应用电路如图所示。

图 应用积分电路实现按键消抖

第二种方法是应用锁存器的保持功能实现开关消抖，应用电路如图所示。

图 应用锁存器实现开关消抖

3.综合消抖：综合消抖是结合软件和硬件两种方法来实现的。在硬件方面，可以采用滤波器或RC滤波器来滤除高频噪声；在软件方面，可以采用延迟法或计数法来进行确认。

4.定时器按键消抖：按键采用中断驱动方式，当按键按下以后触发按键中断，在按键中断中开启一个定时器，定时周期为 10ms，当定时时间到了以后就会触发定时器中断，最后在定时器中断处理函数中读取按键的值，如果按键值还是按下状态那就表示这是一次有效的按键。

如图所示：

结论

按键抖动是电子设备中常见的问题，会对设备的稳定运行和用户体验产生不良影响。为了消除按键抖动对设备的影响，需要采用一定的消抖方法。常用的消抖方法有软件消抖、硬件消抖和综合消抖等。在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的消抖方法，以提高设备的稳定性和用户体验。