单片机按键消抖程序设计及硬件克服高阻态策略

本文主要介绍了单片机设计防抖动程序的方法，特别是针对按键抖动问题，以及如何克服单片机高阻态带来的影响。 在单片机系统中，按键通常采用机械弹性开关，这种开关在操作时由于机械触点的弹性作用会产生抖动现象。图8-10描绘了按键在闭合和断开瞬间的抖动状态。为确保程序正确响应按键的闭合或断开，需要进行消抖处理。按键稳定闭合的时间由用户操作决定，一般超过100ms，而抖动时间则由开关机械特性决定，通常在10ms以内。 消抖处理分为硬件消抖和软件消抖两种方式。硬件消抖方法是在按键上并联电容，利用电容的充放电特性平滑电压毛刺，但这可能增加成本和复杂性，实际应用并不广泛。因此，更常见的是使用软件消抖。 软件消抖的基本思路是，在检测到按键状态变化后，先设定一个短暂的延时（例如10ms），然后再次检测按键状态。如果两次检测结果一致，就可以确定按键状态已稳定，避免了抖动的影响。以下是一个简单的软件消抖程序示例： ```c #include<reg52.h> sbit ADDR0 = P1^0; // 假设按键连接到P1.0 sbit ADDR1 = P1^1; // 其他按键类似定义 sbit ADDR2 = P1^2; sbit ADDR3 = P1^3; void delay(unsigned int time) { // 延时函数 unsigned int i; for(i=0; i<time; i++); } void main() { while(1) { if(ADDR0 != 0) { // 检测到按键按下 delay(10); // 延时10ms if(ADDR0 != 0) { // 再次检测，确认按键状态 // 这里处理按键按下事件 } } // 其他按键检测逻辑类似 } } ``` 这个程序中，`delay()`函数用于实现延时，`while(1)`循环不断检测按键状态。当检测到按键ADDR0被按下（非零值表示按下），先延时10ms，然后再检查一次按键状态。如果按键仍被按下，那么就执行相应的处理代码，否则认为是抖动引起的误触发，不作响应。 对于单片机的高阻态问题，当输入引脚不连接外部设备时，它应该处于高阻态，即引脚既不吸收电流也不提供电流。在某些情况下，高阻态可能会导致不确定的信号读取。克服高阻态影响的方法通常包括： 1. **上拉或下拉电阻**：在输入引脚上添加适当的上拉电阻或下拉电阻，可以确保在无外部连接时引脚保持稳定状态。 2. **内部上拉或下拉配置**：许多单片机具有内置的上拉或下拉配置，可以通过编程启用，以防止高阻态带来的不确定性。 3. **初始化程序**：在程序开始时，对所有输入引脚进行明确的初始化，设定为输入或输出模式，避免高阻态的影响。 通过上述方法，单片机能够有效地处理按键抖动问题，并解决高阻态可能导致的不稳定状态，提高系统的可靠性和稳定性。