- Wat is Switch Bouncing?
- Wat is Software Debouncing?
- Wissel van debouncing-methoden
- 1. Hardware debouncen
- 2.
- 3. Schakel Debouncing IC
Wat is Switch Bouncing?
Wanneer we op een drukknop of tuimelschakelaar of een microschakelaar drukken, komen twee metalen delen in contact om de voeding te kortsluiten. Maar ze maken niet direct verbinding, maar de metalen onderdelen worden meerdere keren aangesloten en losgekoppeld voordat de daadwerkelijke stabiele verbinding tot stand is gebracht. Hetzelfde gebeurt bij het loslaten van de knop. Dit resulteert in de valse triggering of meerdere triggering zoals de knop meerdere keren wordt ingedrukt. Het is alsof je een stuiterende bal van een hoogte laat vallen en hij blijft stuiteren op het oppervlak, totdat hij tot rust komt.
We kunnen eenvoudig zeggen dat het stuiteren van de schakelaar het niet-ideale gedrag is van elke schakelaar die meerdere overgangen van een enkele ingang genereert. Switch bouncing is geen groot probleem als we te maken hebben met de stroomcircuits, maar het veroorzaakt problemen terwijl we te maken hebben met de logische of digitale circuits. Daarom wordt Switch Debouncing Circuit gebruikt om het stuiteren van het circuit te verwijderen.
Wat is Software Debouncing?
Debouncing komt ook voor in software, terwijl programmeerprogrammeurs vertragingen toevoegen om van software-debouncing af te komen. Door een vertraging toe te voegen, wordt de controller gedwongen om voor een bepaalde periode te stoppen, maar vertragingen toevoegen is geen goede optie aan het programma, omdat het het programma pauzeert en de verwerkingstijd verlengt. De beste manier is om interrupts in de code te gebruiken voor het bouncen van software. Arduino heeft code om te voorkomen dat de software stuitert.
Wissel van debouncing-methoden
Eerst zullen we het circuit demonstreren zonder de schakelaar te debounce.
Je kunt ook de golfvorm in de oscilloscoop zien terwijl je op de knop drukt in stuiteren. Het laat zien hoeveel stuiteren er is opgetreden tijdens het omschakelen van de drukknop.
Er zijn drie veelgebruikte methoden om te voorkomen dat het circuit stuitert.
- Hardware debouncen
- RC Debouncing
- Schakel over Debouncing IC
1. Hardware debouncen
In de hardware-debouncing-techniek gebruiken we een SR-flip-flop om te voorkomen dat het circuit bounces schakelt. Dit is de beste methode voor het ontkrachten van allemaal.
Componenten vereist
- Nand Gate IC 74HC00
- Tuimelschakelaar
- Weerstand (10k -2nos.)
- Condensator (0.1uf)
- LED
- Breadboard
Schakelschema
Werking van het Hardware Debounce Circuit
Het circuit bestaat uit twee Nand-poorten (74HC00 IC) die een SR-flip-flop vormen. Zoals je in het schakelschema kunt zien, wordt de uitgangslogica 'HOOG' wanneer de tuimelschakelaar naar de A-zijde schakelt. Hier hebben we een oscilloscoop gebruikt om het stuiteren te detecteren. En, zoals je kunt zien in de onderstaande golfvorm, verschuift de logica met een lichte curve in plaats van te stuiteren. De weerstanden die in het circuit worden gebruikt, zijn pull-up-weerstanden.
Telkens wanneer de schakelaar tussen de contacten beweegt om de bounce te creëren, behoudt de flip-flop de output omdat de '0' wordt teruggekoppeld vanaf de output van de Nand-poorten.
2.
De RC wordt alleen gedefinieerd door zijn naam, het circuit gebruikte een RC-netwerk voor de bescherming tegen switch bounce. De condensator in het circuit filtert de momentane veranderingen in het schakelsignaal. Als de schakelaar open is, blijft de spanning over de condensator nul. Aanvankelijk, wanneer de schakelaar open is, wordt de condensator opgeladen via de R1 en R2 weerstand.
Wanneer de schakelaar gesloten is, begint de condensator te ontladen naar nul, vandaar dat de spanning op de ingangsklem van de inverterende Schmitt-trigger nul is, dus de uitgang wordt HOOG.
In de stuiterende toestand stopt de condensator de spanning bij Vin totdat deze Vcc of Ground bereikt.
Om de snelheid van RC-debouncing te verhogen, kunnen we een diode aansluiten zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding. Het vermindert dus de oplaadtijd van de condensator.
3. Schakel Debouncing IC
Er zijn IC's op de markt beschikbaar voor het debounten van schakelaars. Enkele van de debouncing-IC's zijn MAX6816, MC14490 en LS118.
Hieronder ziet u het schakelschema voor het debouncen van de schakelaar met MAX6818.
Dus hier hebben we geleerd hoe drukknoppen een Switch Bouncing-effect creëren en hoe dit kan worden voorkomen door Switch Debouncing-circuits te gebruiken.