当前位置: 首页 > 产品展示 > 数码模块

kok真人

PRODUCTS
×

kok真人:按键消抖电道瞬态打算及阐明

发布时间:2021-12-09 20:48:23 来源:kok直播 作者:kok直播网页版

  (1)正在仪器键盘电途中,多个按键装配正在仪器面板上,键盘的输出通过排线连绵到主控板上,此时键盘导线寄生电感和寄生电容的存正在,寄生电感寄生电容和排线电阻将构成二阶振荡体例,二阶振荡将酿成负电平脉冲,而负电平脉冲很容易超过数字芯片的输入最大应许电平规模,导致数字芯片容易损坏。

  (2)按键闭合和断开时,电压信号低浸沿格表险要,热烈蜕化的电压信号将通过互容通报到相邻导线上。

  (2)毁灭信号的下冲,由于下冲电平超过了后续数字芯片的最大输入电平规模;

  常见的硬件消抖电途席卷电容滤波消抖和触发器消抖。电容滤波消抖采用电阻和电容构成低通滤波器,拥有电途机闭简陋牢靠的甜头,于是本文将重心说明该消抖电途。

  图1为某仪器按键电途道理图,按键装配正在仪器面板上,通过导线连绵到主控板上,按键的一端接上拉电阻并连绵后续电途,按键的另一端接地,当按键没有按下时,按键输出高电平,当按键按下 时,按键输出低电平。图2为加上滤波电容后的按键电途。

  图3为按键消抖电途的电途模子。图中R0为连绵按键导线的电阻,L为导线为导线对地电容,Cf为滤波电容,Cp为按键后续电途的输入电容,Ri为按键后续电途的输入阻抗,R 为上拉电阻,VCC为电源电压,U为按键消抖电途的输出电压。

  当按键闭适时,其等效电途模子如图4所示。当按键断开时,其等效电途模子如图5所示。

  设某偶然刻按键合上,正在此之前按键断开,悉数电途处于稳态,即各个电容和电感上没有电流滚动。此时输出电压U =u0 =VCC ×R (R +Ri)。则遵照图4悉数电途可列出以下微分方程:

  式中:i0为L 所正在岔途的电流;C 为C0,Cf和 Cp的等效电容,C 为三者之和。

  设某偶然刻按键断开,正在此之前按键闭合,悉数电途处于稳态,即各个电容和电感上没有电流滚动。此时输出电压U=u0=VCC × Ri R0 (RRi +R0 Ri +RR0)。遵照图5可列出以下微分方程:

  对式(5)举办拉普拉斯反变换便可获得按键断开电途处于稳态时按键闭合的输出电压u(t)的时域相应。

  式(6)的时域相应为电容充电的时域相应,其相应进程为匮乏上升,其上升韶华为2.2T,充电韶华常数T等于ReC,Re为Ri和R 的并联。

  T 越大上升韶华越大,上升韶华过上将影响按键的寻常利用。按键按下一次的延续韶华约为0.01~0.1 s,于是消抖电途将上升韶华调解到500 s以内较量适合。

  现测得已连绵到单片机输入引脚的按键电途其导线 ,导线 pF,正在电途中利用的上拉电阻R 为10 k,单片机输入引脚输入阻抗Re为2 M,利用电源电压VCC为3.3 V,则不加滤波电容时,按键闭合和断开的瞬态相应辞别如图6 和图7 所示,由图6 可见下冲峰值亲近2 V,而利用单片机引脚的最大输入电压规模为-0.3 V~(VCC+0.3 V),该下冲电压远远超过该电平规模。

  按键消抖电途的计划闭键是应用电容的滑腻功效,将毛刺滑腻掉,滤波电容越大,信号越滑腻。不过电容的增大会导致上升韶华过大,电容太幼则无法毁灭毛刺。现针对一单片机按键电途为例举办说明。图8为该电途未举办硬件消抖时利用衰减探头正在示波器上巡视到的毛刺。

  现测得该单片机按键电途寄生电感L 为30 nH,寄生电容C0+Cp为35 pF,导线 。查阅单片机数据手册,揣度获得其输入引脚输入阻抗为2 M,上拉电阻R 为10 k。遵照式(6)和式(7)可揣度出未加滤波电容的按键电途正在按键闭适时其二阶体例的为0.004 887,振荡频率为155.319 MHz。图6为正在示波器上巡视到的按键闭合刹那的时域相应。由图可见最大的下冲幅度抵达了-1.66 V,该电平远超过单片机的电压规模。

  遵照式(9)可揣度获得按键断开时充电韶华常数为348.258 7 ns,信号上升韶华为766.17 ns。图7为正在示波器上巡视到的按键断开刹那时域相应。为毁灭按键颤栗,滤波电容越大越好,但电容增上将增大信号的上升韶华。为不影响按键电途的寻常功效,需将上升韶华把握。正在0.5 ms以内。为此可获适合上拉电阻为10 k时滤波电容的最大值为22.85 nF,上拉电阻为1 k时滤波电容的最大值为227.38 nF。

  因为下冲延续韶华较长,破坏性也将增大。图9为R=1 k,滤波电容为227.38 nF时的按键闭合刹那时域相应波形。图10为R=1 k,滤波电容为220 nF时正在示波器上巡视到的按键闭合刹那时域相应波形。

  于是,单靠加添电容来举办滤波的本事是行欠亨。