CN211296699U - 一种按键开关的消抖电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种按键开关的消抖电路，包括：按键K1，其一端与供电端连接；消抖延时单元，其包括二极管D1、电阻R1与电容C1，二极管D1的正极端与按键K1的另一端连接，二极管D1的负极端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与电容C1的一端、开关信号输出端连接，电容C1的另一端与接地端连接；快速放电单元，其输入端与电阻R1的一端连接，其输出端与接地端连接，其控制端与按键K1的另一端连接；在按键K1闭合时，快速放电单元处于截止状态；在按键K1断开时，快速放电单元处于导通状态，对电容C1进行快速放电。本实用新型具有如下优点：采用最基本的电子元器件，以最简单的设计实现了对开关按键的消抖处理；器件构成简单、成本低、占用电路空间小。

Description

一种按键开关的消抖电路

技术领域

本实用新型涉及电子产品开关技术领域，具体地涉及一种按键开关的消抖电路。

背景技术

按键开关为机械弹性开关，当机械触点断开、闭合时，由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下子断开。因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动。这抖动时间是由按键的机械特性决定的，一般都会在10ms以内，为了确保对按键的一次闭合或者一次断开只响应一次，在应用过程中必须进行按键的消抖进行处理，避免这种抖动引起的不稳定或者错误的响应。

现有的技术对机械开关的消抖主要处理的方法如下：1、软件消抖；采用软件程序的方法来达到消除干扰抖动，最常见的是软件采用延时再次检测或者多次采集的方法来消抖，但其缺点是需要有MCU的参与，这就占用MCU的相关资源。另外在一些没有MCU的应用场合，或者在需要机械按键开关直接控制的电路中，就无法采取软件消抖方法。2、硬件消抖；采用外加器件来消除干扰抖动，通常采用电容滤波、单稳延时电路等。电容滤波电路简单，但实际应用中，这种方式的效果往往不是很好，另外电容存在放电时间问题，过大电容，多次触发开关，容易导致开关按键错误；在单稳态、触发器等消抖电路，存在器件较多，电路结构复杂，成本较高，同时占用了太多电路空间。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种按键开关的消抖电路，在电容滤波的基础上，增加快速放电单元，器件构成简单、成本低、占用电路空间小，电路稳定可靠。

本实用新型是这样实现的：一种按键开关的消抖电路，包括：

按键K1，其一端与供电端连接；

消抖延时单元，其包括二极管D1、电阻R1与电容C1，二极管D1的正极端与按键K1的另一端连接，二极管D1的负极端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与电容C1的一端、开关信号输出端连接，电容C1的另一端与接地端连接；

快速放电单元，其输入端与电阻R1的一端连接，其输出端与接地端连接，其控制端与按键K1的另一端连接；在按键K1闭合时，所述快速放电单元处于截止状态；在按键K1断开时，所述快速放电单元处于导通状态，对电容C1进行快速放电。

进一步地，所述快速放电单元包括三极管Q1与电阻R2，三极管Q1的基极端与所述按键K1的另一端、电阻R2的一端连接，三极管Q1的集电极端与电阻R2的另一端以及所述接地端连接，三极管Q1的发射极端与所述二极管D1的负极端连接。

进一步地，所述三极管Q1是PNP型三极管。

进一步地，所述开关信号输出端与外部器件的启动端连接。

本实用新型具有如下优点：本实用新型主要通过在RC电容滤波的基础上，增加快速放电单元，使得在尽可能灵活设置消抖时间的同时，去除了因电容过大而放电过慢引入的电路错误的响应。仅采用最基本的电子元器件，以最简单的设计实现了对开关按键的消抖处理；器件构成简单、成本低、占用电路空间小，电路稳定可靠。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的按键开关的消抖电路的结构示意图。

图2为本实用新型的按键开关的消抖电路的应用示意图。

具体实施方式

参阅图1与图2，本实用新型的按键开关的消抖电路10的优选实施例；包括：按键K1，其一端与供电端连接；供电端为图中的VCC；消抖延时单元，其包括二极管D1、电阻R1与电容C1，二极管D1的正极端与按键K1的另一端连接，二极管D1的负极端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与电容C1的一端、开关信号输出端连接，开关信号输出端为图中的OUT，电容C1的另一端与接地端连接；快速放电单元，其输入端与电阻R1的一端连接，其输出端与接地端连接，其控制端与按键K1的另一端连接；在按键K1闭合时，所述快速放电单元处于截止状态；供电端VCC的电流经过按键K1后就只从二极管D1的正极端流向负极端，再经过电阻R1对电容C1充电，利用电容两端的电压不能突变的特性，完成按键的消抖。其消抖延时的时间由电阻R1和电容C1的大小来决定，即t＝R1*C1，选取合适参数的电阻R1和电容C1，从而获得合适消抖延时时间。

在按键K1断开时，所述快速放电单元处于导通状态，对电容C1进行快速放电；由于二极管D1的单向导通特征，此时电容C1中的电量由快速放电单元的输入端进入，然后从快速放电单元的输出端流出至接地端，完成电容C1的快速放电，避免多次快速地按键，导致电容C1来不及放电而产生错误的响应。

所述开关信号输出端OUT与外部器件20的开关端连接，外部器件20的开关端接收到经过消抖处理的开关信号后，该外部器件20启动或关闭。

具体地，所述快速放电单元包括三极管Q1与电阻R2，三极管Q1的基极端与所述按键K1的另一端、电阻R2的一端连接，三极管Q1的集电极端与电阻R2的另一端以及所述接地端连接，三极管Q1的发射极端与所述二极管D1的负极端连接。所述三极管Q1是PNP型三极管。当开关按键K1按下时，由于三极管Q1的发射极电压比基极电压低，此时三极管Q1是截止的，供电端VCC经过二极管D1，再经过电阻R1对电容C1充电，利用电容两端的电压不能突变的特性，完成按键的消抖。当按键K1松开时，由于三极管Q1的发射极电压比基极电压高，电容C1的电量经过电阻R1，再由三极管Q1的发射极到该三极管Q1的基极，最后经过电阻R2流到接地端即图中的GND。此时，三极管Q1有了基极电流Ib，因此三极管Q1是导通，其基极电流Ib是由R1和R2决定的。根据三极管的特性，导通后三极管Q1的发射极流过集电极的电流为Ic，Ic＝β*Ib，其中β为三极管Q1的放大倍数，一般为几十倍或上百倍，因此电容C1经过电阻R1，会再由导通后的三极管Q1的发射级流到三极管Q1的集电极，最后到流至接地端GND，从而达到快速放电。其总放电电流大小为I＝Ic+Ib，一般Ib电流比较小，所以总放电电流中主要是Ic电流。

本实用新型的按键开关的消抖电路10，最为关键和独到的是在简单RC电容滤波的基础上，增加快速放电单元，使得在尽可能灵活设置消抖时间的同时，去除了因电容过大而放电过慢引入的电路错误的响应。本实用新型仅采用最基本的电子元器件，如电阻、电容、三极管，二极管等，以最简单的设计实现了对开关按键的消抖处理；器件构成简单、成本低、占用电路空间小，电路稳定可靠。能够有效解决结构过于复杂、设计成本高的问题。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (4)

1.一种按键开关的消抖电路，其特征在于：包括：

按键K1，其一端与供电端连接；

消抖延时单元，其包括二极管D1、电阻R1与电容C1，二极管D1的正极端与按键K1的另一端连接，二极管D1的负极端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与电容C1的一端、开关信号输出端连接，电容C1的另一端与接地端连接；

快速放电单元，其输入端与电阻R1的一端连接，其输出端与接地端连接，其控制端与按键K1的另一端连接；在按键K1闭合时，所述快速放电单元处于截止状态；在按键K1断开时，所述快速放电单元处于导通状态，对电容C1进行快速放电。

2.如权利要求1所述的一种按键开关的消抖电路，其特征在于：所述快速放电单元包括三极管Q1与电阻R2，三极管Q1的基极端与所述按键K1的另一端、电阻R2的一端连接，三极管Q1的集电极端与电阻R2的另一端以及所述接地端连接，三极管Q1的发射极端与所述二极管D1的负极端连接。

3.根据权利要求2所述的一种按键开关的消抖电路，其特征在于：所述三极管Q1是PNP型三极管。

4.根据权利要求1所述的一种按键开关的消抖电路，其特征在于：所述开关信号输出端与外部器件的启动端连接。

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