Chuyển đổi nảy là gì và làm thế nào để ngăn chặn nó bằng cách sử dụng mạch gỡ lỗi

Chuyển đổi nảy là gì?

Khi chúng ta nhấn nút bấm hoặc công tắc bật tắt hoặc công tắc vi mô, hai bộ phận kim loại tiếp xúc với nhau để làm ngắn nguồn cung cấp. Nhưng chúng không kết nối ngay lập tức mà các bộ phận kim loại kết nối và ngắt kết nối nhiều lần trước khi kết nối ổn định thực sự được thực hiện. Điều tương tự cũng xảy ra khi thả nút. Điều này dẫn đến việc kích hoạt sai hoặc nhiều lần kích hoạt giống như nút được nhấn nhiều lần. Nó giống như rơi một quả bóng nảy từ độ cao và nó tiếp tục nảy trên bề mặt, cho đến khi nó dừng lại.

Đơn giản, chúng ta có thể nói rằng chuyển đổi nảy là hành vi không lý tưởng của bất kỳ công tắc nào tạo ra nhiều chuyển đổi của một đầu vào duy nhất. Công tắc nảy không phải là một vấn đề lớn khi chúng tôi xử lý các mạch nguồn, nhưng nó gây ra các vấn đề trong khi chúng tôi xử lý các mạch logic hoặc kỹ thuật số. Do đó, để loại bỏ nảy khỏi mạch Switch Debouncing Circuit được sử dụng.

Debouncing phần mềm là gì?

Gỡ lỗi cũng xảy ra trong phần mềm, trong khi các lập trình viên lập trình thêm độ trễ để loại bỏ gỡ lỗi phần mềm. Thêm độ trễ buộc bộ điều khiển dừng trong một khoảng thời gian cụ thể, nhưng thêm độ trễ không phải là một lựa chọn tốt vào chương trình, vì nó tạm dừng chương trình và tăng thời gian xử lý. Cách tốt nhất là sử dụng ngắt trong mã cho phần mềm nảy. Arduino có mã để ngăn phần mềm bị trả lại.

Chuyển đổi phương thức Debouncing

Đầu tiên, chúng tôi sẽ chứng minh mạch không có lỗi chuyển đổi.

Bạn cũng có thể thấy dạng sóng trong máy hiện sóng trong khi nhấn nút đang nảy. Nó cho thấy mức độ nảy đã xảy ra trong quá trình chuyển đổi nút nhấn.

Có ba phương pháp thường được sử dụng để ngăn mạch chuyển đổi nảy.

Debouncing phần cứng
RC Debouncing
Chuyển đổi IC Debouncing

1. Debouncing phần cứng

Trong kỹ thuật gỡ lỗi phần cứng, chúng tôi sử dụng một flip flop SR để ngăn mạch chuyển đổi bị nảy. Đây là phương pháp gỡ lỗi tốt nhất trong số tất cả.

Thành phần bắt buộc

Cổng Nand IC 74HC00
Nút chuyển đổi
Điện trở (10k -2nos.)
Tụ điện (0,1uf)
Đèn LED
Breadboard

Sơ đồ mạch

Hoạt động của mạch gỡ lỗi phần cứng

Mạch bao gồm hai cổng Nand (IC 74HC00) tạo thành một flip flop SR. Như bạn có thể thấy trong sơ đồ mạch bất cứ khi nào công tắc chuyển sang phía A, logic đầu ra sẽ trở thành 'CAO'. Ở đây, chúng tôi đã sử dụng một máy hiện sóng để phát hiện độ nảy. Và, như bạn có thể thấy trong dạng sóng được đưa ra bên dưới, logic đang chuyển dịch theo một đường cong nhỏ thay vì nảy. Điện trở sử dụng trong mạch là điện trở kéo lên.

Bất cứ khi nào, công tắc di chuyển giữa các tiếp điểm để tạo ra độ nảy, flip flop vẫn duy trì đầu ra vì '0' được đưa trở lại từ đầu ra của các cổng Nand.

2.

RC chỉ được định nghĩa theo tên của nó, mạch sử dụng mạng RC để bảo vệ khỏi bị bật công tắc. Tụ điện trong mạch lọc những thay đổi tức thời trong tín hiệu chuyển mạch. Khi công tắc ở trạng thái mở, điện áp trên tụ điện vẫn bằng không. Ban đầu, khi mở công tắc thì điện tích tụ qua điện trở R1 và R2.

Khi đóng công tắc, tụ điện bắt đầu phóng điện về 0 do đó điện áp ở cực đầu vào của bộ kích hoạt Schmitt đảo ngược bằng 0, do đó đầu ra trở nên CAO.

Trong điều kiện nảy, tụ điện dừng điện áp ở Vin cho đến khi nó đạt đến Vcc hoặc chạm đất.

Để tăng tốc độ gỡ lỗi RC, chúng ta có thể kết nối một diode như trong hình dưới đây. Do đó, nó làm giảm thời gian sạc của tụ điện.

3. Chuyển đổi IC Debouncing

Có các IC có sẵn trên thị trường để gỡ lỗi chuyển mạch. Một số IC gỡ lỗi là MAX6816, MC14490 và LS118.

Dưới đây là sơ đồ mạch để gỡ lỗi chuyển mạch sử dụng MAX6818.

Vì vậy, ở đây chúng ta đã tìm hiểu cách các nút nhấn tạo ra hiệu ứng Switch Bouncing và cách ngăn chặn nó bằng cách sử dụng các mạch Switch Debouncing.