Что такое дребезг переключателя и как его предотвратить с помощью схемы дребезга

Что такое подпрыгивание переключателя?

Когда мы нажимаем кнопку, тумблер или микровыключатель, две металлические части соприкасаются, замыкая подачу питания. Но они не подключаются мгновенно, а металлические части подключаются и отключаются несколько раз, прежде чем будет выполнено фактическое стабильное подключение. То же самое происходит при отпускании кнопки. Это приводит к ложному срабатыванию или многократному срабатыванию, например, при многократном нажатии кнопки. Это похоже на падение прыгающего мяча с высоты, и он продолжает подпрыгивать на поверхности, пока не остановится.

Проще говоря, мы можем сказать, что подпрыгивание переключателя - это неидеальное поведение любого переключателя, который генерирует несколько переходов для одного входа. Скачок переключателя не является серьезной проблемой, когда мы имеем дело с цепями питания, но он вызывает проблемы, когда мы имеем дело с логическими или цифровыми цепями. Следовательно, для устранения дребезга схемы используется Switch Debouncing Circuit.

Что такое защита от программ?

Устранение неполадок происходит и в программном обеспечении, в то время как программисты добавляют задержки, чтобы избавиться от сбоев программного обеспечения. Добавление задержки заставляет контроллер останавливаться на определенный период времени, но добавление задержек не является хорошим вариантом в программе, так как оно приостанавливает программу и увеличивает время обработки. Лучше всего использовать прерывания в коде для программной подпрыгивания. У Arduino есть код для предотвращения отказов программного обеспечения.

Переключить методы устранения дребезга

Сначала мы продемонстрируем схему без дребезга переключателя.

Вы также можете увидеть форму сигнала на осциллографе, когда кнопка находится в режиме подпрыгивания. Он показывает, сколько дребезгов произошло во время переключения кнопки.

Существует три широко используемых метода предотвращения дребезга переключателя в цепи.

• Аппаратное отключение
• RC Debouncing
• Переключатель Debouncing IC

1. Отказ от оборудования

В методе аппаратного устранения дребезга мы используем триггер SR, чтобы предотвратить дребезг переключателя в схеме. Это лучший метод устранения дребезга среди всех.

Необходимые компоненты

• Nand Gate IC 74HC00
• Переключить переключатель
• Резистор (10к -2н.)
• Конденсатор (0,1 мкФ)
• СВЕТОДИОД
• Макетная плата

Принципиальная электрическая схема

Работа схемы аппаратного устранения дребезга

Схема состоит из двух вентилей Nand (74HC00 IC), образующих триггер SR. Как вы можете видеть на принципиальной схеме, всякий раз, когда тумблер переключается на сторону A, выходная логика становится «ВЫСОКОЙ». Здесь мы использовали осциллограф для обнаружения скачков. И, как вы можете видеть на приведенной ниже форме волны, логика смещается с небольшой кривой, а не смещается. Резисторы, используемые в схеме, являются подтягивающими резисторами.

Каждый раз, когда переключатель перемещается между контактами, чтобы создать дребезг, триггер поддерживает выход, потому что «0» возвращается с выхода вентилей Nand.

2.

RC определяется только своим названием, в схеме используется RC-сеть для защиты от дребезга переключателя. Конденсатор в схеме фильтрует мгновенные изменения сигнала переключения. Когда переключатель находится в разомкнутом состоянии, напряжение на конденсаторе остается нулевым. Изначально, когда переключатель разомкнут, конденсатор заряжается через резисторы R1 и R2.

Когда переключатель замкнут, конденсатор начинает разряжаться до нуля, следовательно, напряжение на входе инвертирующего триггера Шмитта равно нулю, поэтому на выходе становится ВЫСОКИЙ.

В состоянии подпрыгивания конденсатор останавливает напряжение на Vin, пока оно не достигнет Vcc или заземления.

Чтобы увеличить скорость устранения дребезга RC, мы можем подключить диод, как показано на рисунке ниже. Таким образом, сокращается время зарядки конденсатора.

3. Переключатель Debouncing IC

На рынке доступны ИС для устранения неполадок переключателя. Некоторые из этих микросхем - MAX6816, MC14490 и LS118.

Ниже приведена принципиальная схема устранения дребезга переключателя с помощью MAX6818.

Итак, здесь мы узнали, как кнопки создают эффект подпрыгивания переключателя и как его можно предотвратить с помощью схем подавления переключателя.