基于單片機定時器軟件消抖C51程序研究

向兵 楊述凱

摘 要：隨著電子技術的發展，單片機的應用在教學及科技開發中越來越普遍，而針對單片機的開發環境而言，大多采用C51語法進行設計。按鍵的使用在大多數硬件設計里相當頻繁，而按鍵的干擾處理可以使用硬件消抖，也可使用軟件消抖。這兩種方法可根據總體設計需求而選擇，以高效的方式處理所有任務。本文采用51單片機的其中一個定時器作為全局時鐘來定位處理任務，以不影響、不打斷其他正常工作的前提為標準，可大大提高處理器工作效率。

關鍵詞：單片機；按鍵；消抖；定時器

一、軟件消抖現狀

通常，我們會在程序中自定義一段延時程序命名為類似于delayms（unsigned int i）格式，然后在程序處理過程中判斷按鍵狀態達到要求后調用此函數來進行消抖。此方法在程序運行時，一旦按鍵狀態符合，需要進行延時等待二次判斷，任務較小的情況下能夠達到預期要求，若處理器任務較多，使用delayms函數進行延時會極大降低程序處理效率，且總體效果不佳。本文介紹的消抖方式是利用單片機定時器記錄全局時間，在每一次進入中斷后時鐘變量加1，在主要任務處理時循環判斷按鍵狀態變化時間，來達到類似于分時操作的效果。

二、程序初始化步驟

首先認為系統上電后按鍵狀態為高電平1，定義一個位變量：bit key_last_state=1，用來存儲程序運行過程中按鍵最后保持的狀態。我們將按鍵接在單片機P2.0引腳上，用變量key_current_state來表示P2.0引腳的電平，故定義：sbit key_current_state，此變量是由按鍵按下或松開之后的真實狀態變化。其次定義全局時鐘變量，將每一次進入中斷后總體時間變化量保存在其中，故有：unsigned int globle_time=0。本文中采用51單片機定時器0工作方式1產生1ms的時間間隔，即每1ms進入一次中斷服務程序。最后，定義按鍵變化時保存的臨時時間變量，故有：unsigned int key_last_time = 0。

至此，程序進入主函數后，首先應設置好定時器的工作模式及其方式，并賦予初始值。隨后配置好定時器0中斷，啟動定時器計時。

三、按鍵狀態識別及消抖

六、小結

本文采用單片機定時器作為時間基準，將全局時間保存在變量globle_time中，作為時間記錄值，消抖過程中可分時進行其他任務的操作，這樣，無需消耗多余的等待時間而降低程序效率。在消抖后進行當前按鍵狀態判斷時，可辨別出按鍵正常按下及松開兩種情況，分別做相應的程序處理及外圍控制。

參考文獻：

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[4] 陳希球等.單片機應用.高等教育出版社[M].2017.4

作者簡介：

向兵（1990.10～），男，漢，四川南充人，助教，碩士研究生，從事單片機原理與應用、電子產品分析與制作等課程研究及項目開發。

楊述凱（1998.10～），男，漢，四川巴中人，綿陽職業技術學院信息工程系2017級，電子信息工程技術專業專科在讀，擅長單片機開發、程序設計。

課題項目：綿陽職業技術學院，校級精品在線開放課程-《電子產品分析與 制作》