在单片机的输入端连接一个RC滤波器可以实现硬件去抖功能。RC滤波器原理是通过电容和电阻的联合作用,将输入的高频噪声滤除,使得单片机输入口接收的稳定信号。
具体实现方法是将输入信号通过一个电阻与电容相连,并将电容接到地。这种方法的优点是简单易行,且做批量产品时成本较低。但缺点是需要使用一些外部元器件,增加了电路的复杂性。
利用软件去抖方法可以达到不需外部元器件的去抖效果。其中比较常用的方法是软件延时去抖和计数器去抖。软件延时去抖是通过在单片机程序中加入延时函数,使得输入信号在休眠一段时间后再处理,通过消除噪声信号来达到去抖效果。计数器去抖是通过在代码中设置计数器,每次输入信号如果未发生改变则计数器+1,只有计数器的值达到设定阈值后才将输入信号记录为有效输入。
两种方法各有优缺点,软件延时去抖的效果比计数器去抖更好,但延时时间需要经过调试得到,且比较消耗处理器的时间。计数器去抖虽然实现起来有一定难度,但与处理器的性能无关,程序实现起来较为灵活。
利用中断处理器机制可以实现快速且准确的去抖操作。当输入信号变化时,触发中断处理器即可得到去抖效果。中断去抖可以直接利用单片机的硬件电路实现,效果较好且消耗的处理器时间相对较少。
输入捕捉去抖是指将输入信号与单片机的捕捉计数器联系起来,通过计数器捕捉每个输入信号的有效边缘,再通过计算时间来去除噪声信号。输入捕捉去抖方法需要使用单片机自带的计数器,但相比其他方法可以得到更为准确的去抖结果。
其中,由于计数值的不同,导致了输入捕捉去抖的灵敏度较高,抖动范围小,具备了实时性、快速性等优势,同时输入捕捉去抖的计算量较小,处理速度较快。
本文详细介绍了单片机硬件和软件的去抖方法,包括硬件RC滤波器去抖、软件延时和计数器去抖、中断去抖以及输入捕捉去抖。每种方法均有其适用场景,需要根据实际需求选择合适的去抖方法。为了得到更好的去抖效果,也可以将多种方法结合使用。