方案一:纯软件延时
sbit KEY = P1^3;
///按键读取函数
uint8_t GetKey(void)
{
if(KEY == 1)
{
DelayMs(20); //延时消抖
if(KEY == 1)
{
return 1;
}
else
{
return 0;
}
}
else
{
return 0;
}
}
致命缺点:在延时的时候一直占用cpu的资源,如果在延时的时候,有其他外部中断或者抢占事件,系统完全没有响应的
方案二:中断消抖
此处不在贴出代码:感兴趣的同学可到文章中查看:按键消抖常用的软硬件方法
致命缺点:多占用中断资源。操作复杂。在资源就是成本的产品中(多占用一个中断可能会导致需要选择价格更高的MCU),这种方案的缺点更加明显。
推荐方案
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本文推荐一种更高效、合适,已在产品中使用过的软件设计方案。直接上代码。
#include <stdbool.h>
// 定义开关信号结构体
typedef struct {
bool lastState; // 上次开关信号状态
bool currentState; // 当前开关信号状态
bool validState; // 有效的开关信号状态
int debounceDelayCounter; // 开关信号消抖计数器
} DebouncedSwitch;
// 初始化开关信号结构体
void initializeSwitch(DebouncedSwitch* switchObj) {
switchObj->lastState = false;
switchObj->currentState = false;
switchObj->validState = false;
switchObj->debounceDelayCounter = 0;
}
// 模拟读取开关信号状态的函数
bool readSwitchState() {
// 在这里替换为实际的开关信号读取代码
// 返回开关信号的当前状态(true表示开,false表示关)
return false;
}
// 处理开关信号消抖的函数
void debounceSwitch(DebouncedSwitch* switchObj, int debounceTime) {
// 读取当前开关信号状态
switchObj->currentState = readSwitchState();
// 如果当前状态与上次状态不同,重置计数器并更新上次状态
if (switchObj->currentState != switchObj->lastState) {
switchObj->debounceDelayCounter = 0;
} else {
// 如果状态相同,增加计数器值
switchObj->debounceDelayCounter++;
}
// 如果计数器达到指定的消抖时间,表示开关信号状态稳定
if (switchObj->debounceDelayCounter >= (debounceTime / 10)) {
// 如果当前状态与 validState 不同,表示发生了有效的状态变化
if (switchObj->currentState != switchObj->validState) {
switchObj->validState = switchObj->currentState;
}
}
// 更新上次状态
switchObj->lastState = switchObj->currentState;
}
int main() {
// 创建一个开关信号的DebouncedSwitch结构体
DebouncedSwitch switchObj;
initializeSwitch(&switchObj);
while (1) {
debounceSwitch(&switchObj, 100); // 设置消抖时间为100毫秒
if (switchObj.validState) {
if (switchObj.validState) {
// 执行开关信号为开的操作
printf("开关信号为开\n");
} else {
// 执行开关信号为关的操作
printf("开关信号为关\n");
}
}
// 在这里可以添加其他需要执行的代码
// 模拟延时或等待开关信号状态变化
// 这里使用usleep函数来模拟10毫秒的延时
// 实际上,你需要根据你的硬件和操作系统来等待开关信号状态变化
usleep(10000); // 10毫秒
}
return 0;
}
1、函数详解:
debounceSwitch函数该函数用于处理开关信号的消抖,以确保稳定的开关状态。
它接受一个指向 DebouncedSwitch 结构体的指针, 该结构体包含了上次状态、当前状态、有效状态等信息,以及消抖时间的设置。
该函数的被调用周期为10ms(可以与产品程序中其他任务并行执行)。
2、函数的工作流程如下:
1)读取当前开关信号状态。
2)如果当前状态与上次状态不同,重置计数器并更新上次状态。
3)如果当前状态与上次状态相同,增加计数器值。
4)如果计数器达到指定的消抖时间,表示开关信号状态稳定。
5)如果当前状态与 validState 不同,表示发生了有效的状态变化,更新有效状态。
6)更新上次状态以便下一次比较
3、优点介绍:
1)扩展性:debounceSwitch该函数使用结构体指针的形式,提供了开关量检测的框架,需要多个开关量/按键检测时,实例化对应的按键变量即可。例如:main函数的示例中实例化了switchObj,多有多个按键可以多定义不同的switchObj即可。如下:代码所展示:
DebouncedSwitch switchObj_key1;
DebouncedSwitch switchObj_key2;
//其他代码
debounceSwitch(&switchObj_key1, 100);
debounceSwitch(&switchObj_key2, 50);
2、高度可定制:
debounceSwitch函数中的消抖时间是作为参数传递的,这使得消抖时间可以根据不同的开关信号或应用场景进行定制。这种可定制性允许您在不同情况下使用不同的消抖时间,以满足特定需求。
3、适用于实时系统
相对于纯软件延时消抖,debounceSwitch函数是更可靠的,因为它不依赖于软件的延时,而是基于实际的状态变化来判断开关信号的稳定性。这使得它适用于实时系统和对时间精度要求较高的应用。
图片## 总结
当然,作为一个产品中使用的函数还有很多可优化的空间,比如:函数内判断指针不为空。进行参数的有效性检查等等。
如果发现有更好的可优化空间,欢迎共同交流。