C51 单片机开发按键软件消除的抖动

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前两篇文章中，通过开发板上的按钮控制了 LED 灯的亮和灭。本篇文章中来整理一下关于按键抖动的问题。

0x01：按键抖动的产生

在日常生活中，我们使用各种遥控器的时候，可能会出现按键不灵的情况，比如空调的遥控器无法打开或关闭空调，电视遥控器无法切换电视台等。

按键抖动与此类似，不过现象刚好与此相反。按键不灵是操作按键无法完成我们想要的功能，而按键抖动就是按键过于“灵敏”从而产生了我们不想要的情况。比如，我们可能是轻轻晃动了一下开发板，就完成了按键所要完成的功能。比如，按下按键的功能是让 LED 灯亮起，那么可能我们并没有按下按键，只是轻轻地晃动一下开发板 LED 就亮了……！这不是灵异事件，而是按键抖动！

这种情况可能是电路板或元器件在生产时的原因产生的，也可能是因为开发板频繁使用导致元器件松动的原因产生的，或者使用时间久了而老化了的原因产生的，反正是各种可能，各种情况吧！所以我总结什么是抖动就是，因开发板的晃动从而发生了电平的改变，进而产生了预期外的情况（总结不一定到位，理解就好！）。

0x02：软件消抖方法

解决方法也比较简单，我们在通过软件消抖时，是进行两次检查，而两次检查之间有一个时间间隔，也就是说电平的改变要有一个时间的持续，而不是瞬间即逝的改变。这种方法类似在 Java 中实现单例模式时有一个双重检查的方式。

比如，在查询法中检测按钮是否被按下，就是通过判断指定的 P 口是否有低电平被输入，如果有就将 LED 灯点亮。当产生抖动时，指定 P 口也输入了一个低电平，那么单片机就会把 LED 点亮。但是这个抖动产生的低电平时间很短。

时间短的意思是，我们认为的按下按键并松开按键，可能需要有个几百毫秒的时间，那么这个低电平会持续几百毫秒；而产生抖动时，这个低电平可能只持续几毫秒、几十毫秒，而几毫秒、几十毫秒我们人是无法完成按键按下并松开的，所以抖动产生的电平时间很短。（如果你说抖动的时间也有几百毫秒了，那么就建议换一个板子吧！）

所以，我们在查询法中检测按钮时，并不是检测一次，而是检测两次，两次之间有一个小小的时间间隔，如果这个时间间隔之间都有低电平，则认为是按钮真的被按下了，而不是产生了抖动。

0x03：代码实现

代码实现，在上篇文章的代码基础上进行修改即可（上篇文章地址：），代码如下：

#include <intrins.h>
#include "reg52.h"

sbit led1 = P3 ^ 7;
sbit key1 = P2 ^ 1;
sbit key2 = P2 ^ 0;

void Delay2000ms()    //@11.0592MHz
{
  unsigned char i, j, k;

  _nop_();
  i = 15;
  j = 2;
  k = 235;
  do
  {
    do
    {
      while (--k);
    } while (--j);
  } while (--i);
}

void main()
{
    while (1)
    {
        if (key1 == 0)
        {
            Delay2000ms();
            if (key1 == 0)
            {
                led1 = 0;
            }
        }

        if (key2 == 0)
        {
            Delay2000ms();
            if (key2 == 0)
            {
                led1 = 1;
            }
        }
    }
}

上面的代码中，Delay2000ms() 函数表示延迟 2 秒中，是使用 STC-ISP 生成的一个函数。实际代码中，可以不使用这么大的延迟。在我测试的时候，我的开发板不存在按键抖动的情况，因此我使用 2 秒是为了测试。当我短暂的按下按键时（小于 2 秒）并不会让 LED 灯亮起，这样可以模拟抖动。想要让 LED 灯亮起，需要按住按键在 2 秒或以上才可以。

按照上面的方式，修改上篇文章中的代码，就可以完成软件消抖的功能了！