姓名：謝瑞
學號：19011210366
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【嵌牛導讀】：在單片機系統(tǒng)里衩藤，按鍵是常見的輸入設備索赏，在本文將介紹幾種按鍵硬件堪遂、軟件設計方面的技巧。
【嵌牛鼻子】：單片機? ? ? ? ? 按鍵設計
【嵌牛提問】：按鍵設計技巧本缠，去抖
【嵌牛正文】：一般的在按鍵的設計上，一般有四種方案入问。
? ? ? ?一是GPIO口直接檢測單個按鍵丹锹，如圖1.1所示;二是按鍵較多則使用矩陣鍵盤稀颁，如圖1.2所示;三是將按鍵接到外部中斷引腳上，利用按鍵按下產(chǎn)生的邊沿信號進行按鍵檢測楣黍，如圖1.3所示;四是利用單片機的ADC匾灶，在不同的按鍵按下后，能夠使得ADC接口上的電壓不同锡凝，根據(jù)電壓的不同粘昨，則可以識別按鍵，如圖1.4所示窜锯。
在以上四種設計上张肾，各有優(yōu)點和不足。
第一種锚扎，是最簡單和最基礎的吞瞪，對于單片機初學者很容易理解和使用，但是缺點是驾孔，需要在主循環(huán)中不斷檢測按鍵是否按下芍秆，并且需要做消抖處理。若主循環(huán)中某個函數(shù)任務占用時間較長翠勉，則按鍵會有不同程度的“失靈”妖啥。
第二種，優(yōu)點是能夠在有限的GPIO情況下对碌，擴展盡可能多的按鍵荆虱。但缺點同上，需要不停檢測按鍵是否按下朽们。
第三種怀读，是效率最高，不需要循環(huán)檢測按鍵是否按下骑脱，但是缺點是菜枷，需要單片機有足夠的外部中斷接口以供使用。
第四種叁丧，優(yōu)點是啤誊，只需要單片機的一個ADC接口，一根線拥娄，就能對多個按鍵進行識別坷衍，缺點是按鍵一旦內(nèi)部接觸不良，則可能按鍵串位条舔，且按鍵產(chǎn)生的抖動枫耳，會造成一定的識別錯誤。
在以上的三種常見按鍵設計的基礎上孟抗，現(xiàn)在分享我學習和工作中總結(jié)的按鍵方案迁杨。
改進一：在原方案一的基礎上钻心，加上與門電路，使得任何一個按鍵按下铅协，都能產(chǎn)生中斷捷沸，然后在中斷里面識別是哪個按鍵被按下。因此不需要循環(huán)掃描狐史，大大提高了效率痒给。方案如圖1.5所示。只需要每個按鍵對應地增加一個二極管骏全，利用二極管的線與特性苍柏，可以實現(xiàn)按下任何按鍵，都能產(chǎn)生中斷信號姜贡，但是按鍵之間互不影響试吁。二極管選用普通整流二極管即可，本人親測可行楼咳。
改進二：在原有的ADC按鍵的基礎上熄捍，也可用增加二極管的方式，實現(xiàn)按鍵中斷母怜，并在中斷服務程序里進行AD轉(zhuǎn)換余耽，從而識別按鍵。電路如圖1.6所示苹熏。
改進三：因為按鍵不可避免的有抖動碟贾，因此按鍵消抖可以通過硬件消痘和軟件消抖。現(xiàn)在分享一個十分簡單且有效的硬件消痘方法：給按鍵并聯(lián)一個104左右的電容柜裸。軟件上基本不用處理即可避免抖動。
改進四：在按鍵掃描檢測的方案下粱锐，如果主循環(huán)中有某個函數(shù)占用時間較長疙挺，則按鍵會發(fā)生或長或短的“失靈”，現(xiàn)分享我的一個解決方案怜浅。將按鍵掃描放到定時器中斷里面铐然，這樣就可周期性地檢測按鍵按下情況，不受主循環(huán)的影響恶座。
并且搀暑，能解析出按鍵的不同狀態(tài)，即按下跨琳、按住自点、彈起、為按下這四種狀態(tài)脉让，用以實現(xiàn)更豐富的功能桂敛。
但需注意兩點：一是定時器的定時時間功炮，不可過長也不可過短，過長容易檢測不到按下术唬，過短會占用大量時間資源薪伏。二是中斷服務程序需簡單明了，只做檢測用粗仓，通過全局變量傳遞嫁怀，在主循環(huán)內(nèi)完成按鍵響應，中斷服務函數(shù)內(nèi)盡量不要占用太多時間借浊。
