Capire il problema:
* Cambia rimbalzo dei contatti: Gli interruttori meccanici, quando premuti o rilasciati, non passano istantaneamente dallo stato aperto a quello chiuso. "Rimbalzano" più volte a causa delle vibrazioni meccaniche e delle imperfezioni di contatto.
* Trigger multipli: Questo rimbalzo può generare più segnali elettrici anche se l'utente intendeva eseguire una sola pressione. Ciò può causare comportamenti imprevisti nei circuiti, soprattutto quelli sensibili alla temporizzazione.
Perché il debounce?
* Interpretazione accurata del segnale: Impedisce che segnali spuri influenzino la logica del circuito o le funzioni di controllo.
* Funzionamento affidabile: Garantisce che il circuito reagisca solo una volta alla pressione di un singolo interruttore.
Metodi antirimbalzo:
1. Antirimbalzo hardware:
* Circuito RC: Il metodo più comune. Un resistore (R) e un condensatore (C) sono collegati in parallelo attraverso l'interruttore. Il condensatore si carica e si scarica lentamente, filtrando i segnali che rimbalzano rapidamente.
* Come funziona: Quando l'interruttore si chiude, il condensatore si carica attraverso il resistore. I segnali di rimbalzo sono troppo veloci per caricare completamente il condensatore, quindi passa solo un segnale singolo e pulito.
* Basato su diodi: Utilizza un diodo per evitare che il condensatore si scarichi troppo rapidamente. Ciò garantisce un segnale pulito, anche se il rimbalzo è prolungato.
2. Antirimbalzo del software:
* Timer software: Un microcontrollore può essere programmato per ignorare le modifiche dell'input per un breve periodo dopo la pressione di un interruttore. Eventuali modifiche entro tale periodo sono considerate rimbalzo.
* Come funziona: Un timer viene avviato quando si preme l'interruttore per la prima volta. Eventuali ulteriori modifiche all'interno della durata del timer verranno ignorate. Allo scadere del timer, il nuovo stato di commutazione viene accettato.
* Macchina dello Stato: Utilizza una macchina a stati per tenere traccia dello stato dello switch. La macchina cambia stato solo dopo un ritardo, filtrando i segnali di rimbalzo.
3. CI antirimbalzo specializzati:
* IC antirimbalzo: Progettato specificamente per eliminare i segnali di rimbalzo, fornendo soluzioni robuste e affidabili.
Scegliere il metodo giusto:
* Debouncing hardware: Ideale per circuiti semplici e quando il rapporto costo-efficacia è importante.
* Debouncing del software: Offre maggiore flessibilità e può gestire scenari più complessi.
* IC antirimbalzo specializzati: Ideale per applicazioni che richiedono elevata precisione e velocità o quando lo spazio è limitato.
Considerazioni chiave:
* Tempo di antirimbalzo: Il ritardo o la finestra temporale utilizzata per l'antirimbalzo deve essere maggiore della durata del rimbalzo dello switch ma inferiore al tempo di risposta previsto dall'utente.
* Complessità del circuito: Il metodo antirimbalzo scelto dovrebbe essere adeguato alla complessità del circuito e alle risorse disponibili.
Codice di esempio (debouncing software con Arduino):
```c++
const int switchPin =2; // Pin collegato allo switch
int switchState =0; // Stato iniziale dell'interruttore
senza segno lungo lastDebounceTime =0; // L'ultima volta che l'interruttore ha cambiato stato
const debounceDelay lungo senza segno =50; // Ritardo in millisecondi
impostazione nulla() {
pinMode(switchPin, INPUT_PULLUP); // Configura il pin per l'input
Serial.begin(9600);
}
ciclo vuoto() {
lettura int =digitalRead(switchPin);
// Se l'interruttore è cambiato, reimposta il timer
if (leggendo!=switchState) {
lastDebounceTime =millis();
}
if ((millis() - lastDebounceTime)> debounceDelay) {
// Se il ritardo è sufficientemente lungo, considera valida la modifica
switchState =lettura;
// Elabora lo stato dell'interruttore
if (switchState ==BASSO) {
Serial.println("Interruttore premuto!");
} altrimenti {
Serial.println("Switch rilasciato!");
}
}
}
```
Questo codice Arduino implementa il antirimbalzo del software controllando lo stato dell'interruttore e confrontandolo con lo stato precedente. Se viene rilevata una modifica, reimposta un timer. Solo dopo un certo ritardo (debounceDelay) la modifica viene considerata valida ed elaborata.