按键与单片机的接口电路设计

电子产品创新设计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。按键的抖动对于人类来说是感觉不到的，但对单片机来说，则是完全可以感应到的，而且还是一个很“漫长”的过程，因为单片机处理的速度在“微秒”级，而按键抖动的时间至少在“毫秒”级。

单片机如果在触点抖动期间检测按键的通断状态，则可能导致判断出错，即按键一次按下或释放被错误地认为是多次操作，从而引起误处理。因此，为了确保单片机对一次按键动作只作—次响应，就必须考虑如何消除按键抖动的影响。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。按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。在处理按键抖动的程序中，必须同时考虑消除闭合和断开两种情况下的抖动。所以，对于按键消抖的处理，必须按最差的情况来考虑。机械式按键的抖动次数、抖动时间、抖动波形都是随机的。不同类型的按键其最长抖动时间也有差别，抖动时间的长短和按键的机械特性有关，按键输出的信号的跳变时间(上升沿和下降沿)最大是在20ms左右。按键一次闭合最短的时间大概是120ms。按键消抖的关键是提取稳定的低电平(或高电平)状态，滤除按键稳定前后的抖动脉冲。

消抖是为了避免在按键按下或是抬起时电平剧烈抖动带来的影响。按键的消抖，可用硬件或软件两种方法。软件消抖当按键较多时，硬件方法将导致系统硬件电路设计复杂化，硬件消抖将无法胜任，这时常采用软件方法进行消抖。常用软件方法去抖，即检测出键闭合后执行一个延时程序，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。软件消抖的基本原理是：在检测到有按键按下时，不是立即认定此键已被按下，而是执行一个10ms左右(具体时间应视所使用的按键进行调整)的延时程序后，再确认该键电平是否仍然保持闭合状态电平，若仍然保持，则确认该键真正被按下。硬件消抖在键数较少时可用硬件方法消除键抖动。硬件消抖的典型做法是：采用R-S触发器RC积分电路。3.按键与单片机的接口电路设计

（1）按键的基本知识

按键的基本连接方法

基于DS1302时钟整体功能分析3.按键与单片机的接口电路设计

（1）按键的基本知识

行列式键盘

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（1）按键的基本知识

外部中断

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（2）三种按键设计方法的比较基本连接方法：简单；需要循环检测，需要消抖行列式键盘：扩展数量多；需要循环检测，需要消抖中断式连接：效率高；外部中断端口有限

基于DS1302时钟整体功能分析3.按键与单片机的接口电路设计

（3）电路设计