單片機按鍵掃描消抖經典算法實現以及Proteus實例仿真對比

ID:795427 · 發表于 2021-9-10 13:21

按鍵掃描消抖經典算法實現以及Proteus實例仿真對比

算法實現函數：

unsigned char Trg;

unsigned char Cont;

void KeyRead( void )

{

unsigned char ReadData = P1^0xff; // 注解1

Trg = ReadData & (ReadData ^ Cont); // 注解2

Cont = ReadData; // 注解3

}

復制代碼

Trg（triger）代表的是觸發，Cont（continue）代表的是連續按下。

注解1：讀P1的端口數據，取反，然后送到ReadData 臨時變量里面保存起來。

注解2：用來計算觸發變量的。一個位與操作，一個異或操作，我想學過C語言都應該懂吧？Trg為全局變量，其它程序可以直接引用。

注解3：用來計算連續變量。
上述實現算法不僅適用于端口以總線方式來讀取判斷，也同樣適用于獨立IO口信號的判斷和處理，具體實現函數如下：
1. unsigned char Trg;
2. unsigned char Cont;
3. void KeyRead( void )
4. {
5. unsigned char ReadData = P10^0x01; //
6. Trg = ReadData & (ReadData ^ Cont); //
7. Cont = ReadData; /
8. }
復制代碼
1. 沒有按鍵的時候
沒有按下時，IO口為高電平，就是P10為0x01，ReadData讀端口并且和0x01進行取反，很顯然，P10^0x01的值就是 0x00。
Trg = ReadData & (ReadData ^ Cont); （初始狀態下，Cont也是為0的）很簡單的數學計算，因為ReadData為0，則它和任何數“相與”，結果也是為0。
Cont = ReadData; 保存Cont 其實就是等于ReadData為0。

2. 第一次IO口按鍵按下的情況：

端口沒有觸發時，IO口狀態為0x01，ReadData讀端口并且取反，很顯然，就是 0x01 。

Trg = ReadData & (ReadData ^ Cont); 因為這是第一次按下，所以Cont是上次的值，應為為0。那么這個式子的值也不難算，也就是 Trg = 0x01 & (0x01^0x00) = 0x01。
Cont = ReadData = 0x01；
1. ReadData ＝ 0x01;
2. Trg ＝ 0x01;//Trg只會在這個時候對應位的值為1，其它時候都為0
3. Cont ＝ 0x01;<span style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(79, 79, 79); font-family: "PingFang SC", "Microsoft YaHei", SimHei, Arial, SimSun; font-weight: normal;"></span>
復制代碼

3. IO口按鍵按著不松（長按鍵）的情況:

端口數據為0xfe，ReadData讀端口并且取反是 0x01 。

Trg = ReadData & (ReadData ^ Cont); 因為這是連續按下，所以Cont是上次的值，應為為0x01。那么這個式子就變成了 Trg = 0x01 & (0x01^0x01) = 0x00

Cont = ReadData = 0x01；

ReadData ＝ 0x01;
Trg ＝ 0x00;
Cont ＝ 0x01;

復制代碼

因為現在按鍵是長按著，所以MCU會每個一定時間（20ms左右）不斷的執行這個函數，那么下次執行的時候情況會是怎么樣的呢？

ReadData ＝ 0x01；這個不會變，因為按鍵沒有松開.
Trg ＝ ReadData & (ReadData ^ Cont) ＝ 0x01 & (0x01 ^ 0x01) = 0 ，只要按鍵沒有松開，這個Trg值永遠為 0.
Cont ＝ 0x01；只要按鍵沒有松開，這個值永遠是0x0.

4. 按鍵松開的情況:端口數據為0xff，ReadData讀端口并且取反是 0x00 。

Trg = ReadData & (ReadData ^ Cont) = 0x00 & (0x00^0x01) = 0x00;
Cont = ReadData = 0x00；
1. ReadData ＝ 0x00;
2. Trg ＝ 0x00;
3. Cont ＝ 0x00;
復制代碼
回到了初始狀態，也就是沒有按鍵按下的狀態.

Proteus仿真

代碼：
1. #include <REGX52.H>
2. #include <intrins.h>
3. sbit KeyValue=P3^7;
4. unsigned char code segment[]= {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
5. //定義數碼管顯示0~9
7. unsigned char Trg;
8. unsigned char Cont;
9. static char count=1;
10. void KeyRead( void )
11. {
12. unsigned char ReadData = KeyValue^0x01; // 注解1
13. Trg = ReadData & (ReadData ^ Cont); // 注解2
14. Cont = ReadData; // 注解3
16. }
18. void main() {
19. P3=0XFF;
20. P0=segment[0]; //開始運行顯示0
21. while(1) {
22. KeyRead();
23. if(Trg==1) {
24. P0=segment[count];
25. count++;
26. if(count>=10) { //超過0~9，數碼管顯示回到0
27. count=0;
28. }
29. }
30. }
31. }
32. //void main() {//這是沒有經過消抖處理的代碼
33. // P3=0XFF;
34. // P0=segment[0]; //開始運行顯示0
35. // while(1) {
36. //
37. // if(KeyValue==0) {
38. // P0=segment[count];
39. // count++;
40. // if(count>=10) { //超過0~9，數碼管顯示回到0
41. // count=0;
42. // }
43. // }
44. // }
45. //}
復制代碼
這種算法摒棄了使用延時的常規做法。
仿真文件和程序建附件

全部資料51hei附件下載：

按鍵掃描消抖算法實現.zip (61.47 KB, 下載次數: 33)

ID:34149 · 發表于 2021-9-11 19:12

樓主辛苦了，值得學習！

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單片機按鍵掃描消抖經典算法實現以及Proteus實例仿真對比

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