【原创】一种简单的硬件消抖电路的设计
一叶落吱天下秋
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2015-03-16
简单的来说所谓的抖就是由于开关内部都有弹簧，按下去的时候弹簧会发生一些十分微弱的震荡如下图所示
这种震荡持续时间很短（5~10ms）很容易被使用者忽视，但是其可能会对后级门电路产生影响。原本只是要一个脉冲的电路就有可能产生很多个脉冲，可能导致后级电路的误动作，虽然在程序上可以使用延时来缓解这种情况，但是直接使用硬件上的防抖电路会更加可靠与简洁。
查询了多份文献后选定使用RC电路加施密特反相器7414作为防抖电路，其原理十分简单而且电路的搭建也很方便。
电路图如图
上面两图为按下开关后分别输出高低电平的消抖电路
以左图电路为例：
当开关 K 断开时，电容器充电，最大充电到+5V，输出为低电平。当开关 K 闭合时,电容器通过开关 K 到地迅速放电到 0V，此时输出 变为高电平。 当开关抖动时，电容器将多次充电，缓慢充到高电平，再迅速放电到0V。充电时间常数 RC 足够大，当开关闭合位置前，电容器没有机会再充到施密特触发器的正向阈值电压以上，使得输出保持为高电平。当开关重新断开时，电容器总是可以充到+5V。 当它超过施密特触发器的正向阈值电压时，输出变为低电平。虽然开关在闭合时发生了抖动，但只要闭合一次开关，输出端处只得到一个单脉冲。
实际应用中R,C分别取10k与104时间常数1/RC=10。
这种震荡持续时间很短（5~10ms）很容易被使用者忽视，但是其可能会对后级门电路产生影响。原本只是要一个脉冲的电路就有可能产生很多个脉冲，可能导致后级电路的误动作，虽然在程序上可以使用延时来缓解这种情况，但是直接使用硬件上的防抖电路会更加可靠与简洁。
查询了多份文献后选定使用RC电路加施密特反相器7414作为防抖电路，其原理十分简单而且电路的搭建也很方便。
电路图如图
上面两图为按下开关后分别输出高低电平的消抖电路
以左图电路为例：
当开关 K 断开时，电容器充电，最大充电到+5V，输出为低电平。当开关 K 闭合时,电容器通过开关 K 到地迅速放电到 0V，此时输出 变为高电平。 当开关抖动时，电容器将多次充电，缓慢充到高电平，再迅速放电到0V。充电时间常数 RC 足够大，当开关闭合位置前，电容器没有机会再充到施密特触发器的正向阈值电压以上，使得输出保持为高电平。当开关重新断开时，电容器总是可以充到+5V。 当它超过施密特触发器的正向阈值电压时，输出变为低电平。虽然开关在闭合时发生了抖动，但只要闭合一次开关，输出端处只得到一个单脉冲。
实际应用中R,C分别取10k与104时间常数1/RC=10。
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