按键消抖/开关量信号监测实现方案
关于按键消抖或者开关量信号监测，可以参考本公众号的另外一篇原创文章：按键消抖常用的软硬件方法。在该文章中介绍了两种软件延时的方式。但也都各有缺点。
一：旧方案
方案一：纯软件延时
sbit key = p1^3;///按键读取函数uint8_t getkey(void){ if(key == 1) { delayms(20); //延时消抖 if(key == 1) { return 1; } else { return 0; } } else { return 0; }}致命缺点：在延时的时候一直占用cpu的资源，如果在延时的时候，有其他外部中断或者抢占事件，系统完全没有响应的
方案二：中断消抖
此处不在贴出代码：感兴趣的同学可到文章中查看：按键消抖常用的软硬件方法
致命缺点：多占用中断资源。操作复杂。在资源就是成本的产品中（多占用一个中断可能会导致需要选择价格更高的mcu），这种方案的缺点更加明显。 推荐方案
本文推荐一种更高效、合适，已在产品中使用过的软件设计方案。直接上代码。
#include // 定义开关信号结构体typedef struct { bool laststate; // 上次开关信号状态 bool currentstate; // 当前开关信号状态 bool validstate; // 有效的开关信号状态 int debouncedelaycounter; // 开关信号消抖计数器} debouncedswitch;// 初始化开关信号结构体void initializeswitch(debouncedswitch* switchobj) { switchobj->laststate = false; switchobj->currentstate = false; switchobj->validstate = false; switchobj->debouncedelaycounter = 0;}// 模拟读取开关信号状态的函数bool readswitchstate() { // 在这里替换为实际的开关信号读取代码 // 返回开关信号的当前状态（true表示开，false表示关） return false;}// 处理开关信号消抖的函数void debounceswitch(debouncedswitch* switchobj, int debouncetime) { // 读取当前开关信号状态 switchobj->currentstate = readswitchstate(); // 如果当前状态与上次状态不同，重置计数器并更新上次状态 if (switchobj->currentstate != switchobj->laststate) { switchobj->debouncedelaycounter = 0; } else { // 如果状态相同，增加计数器值 switchobj->debouncedelaycounter++; } // 如果计数器达到指定的消抖时间，表示开关信号状态稳定 if (switchobj->debouncedelaycounter >= (debouncetime / 10)) { // 如果当前状态与 validstate 不同，表示发生了有效的状态变化 if (switchobj->currentstate != switchobj->validstate) { switchobj->validstate = switchobj->currentstate; } } // 更新上次状态 switchobj->laststate = switchobj->currentstate;}int main() { // 创建一个开关信号的debouncedswitch结构体 debouncedswitch switchobj; initializeswitch(&switchobj); while (1) { debounceswitch(&switchobj, 100); // 设置消抖时间为100毫秒 if (switchobj.validstate) { if (switchobj.validstate) { // 执行开关信号为开的操作 printf(开关信号为开); } else { // 执行开关信号为关的操作 printf(开关信号为关); } } // 在这里可以添加其他需要执行的代码 // 模拟延时或等待开关信号状态变化 // 这里使用usleep函数来模拟10毫秒的延时 // 实际上，你需要根据你的硬件和操作系统来等待开关信号状态变化 usleep(10000); // 10毫秒 } return 0;}1、函数详解：
debounceswitch函数该函数用于处理开关信号的消抖，以确保稳定的开关状态。 它接受一个指向 debouncedswitch 结构体的指针， 该结构体包含了上次状态、当前状态、有效状态等信息，以及消抖时间的设置。
该函数的被调用周期为10ms（可以与产品程序中其他任务并行执行）。
2、函数的工作流程如下：
1）读取当前开关信号状态。
2）如果当前状态与上次状态不同，重置计数器并更新上次状态。
3）如果当前状态与上次状态相同，增加计数器值。
4）如果计数器达到指定的消抖时间，表示开关信号状态稳定。
5）如果当前状态与 validstate 不同，表示发生了有效的状态变化，更新有效状态。
6）更新上次状态以便下一次比较
3、优点介绍：
1）扩展性：
debounceswitch该函数使用结构体指针的形式，提供了开关量检测的框架，需要多个开关量/按键检测时，实例化对应的按键变量即可。例如：main函数的示例中实例化了switchobj，多有多个按键可以多定义不同的switchobj即可。如下：代码所展示：debouncedswitch switchobj_key1;debouncedswitch switchobj_key2;//其他代码debounceswitch(&switchobj_key1, 100);debounceswitch(&switchobj_key2, 50);2、高度可定制： debounceswitch函数中的消抖时间是作为参数传递的，这使得消抖时间可以根据不同的开关信号或应用场景进行定制。这种可定制性允许您在不同情况下使用不同的消抖时间，以满足特定需求。
3、适用于实时系统：
相对于纯软件延时消抖，debounceswitch函数是更可靠的，因为它不依赖于软件的延时，而是基于实际的状态变化来判断开关信号的稳定性。这使得它适用于实时系统和对时间精度要求较高的应用。 总结
当然，作为一个产品中使用的函数还有很多可优化的空间，比如：函数内判断指针不为空。进行参数的有效性检查等等。
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方案一：纯软件延时
sbit key = p1^3;///按键读取函数uint8_t getkey(void){ if(key == 1) { delayms(20); //延时消抖 if(key == 1) { return 1; } else { return 0; } } else { return 0; }}致命缺点：在延时的时候一直占用cpu的资源，如果在延时的时候，有其他外部中断或者抢占事件，系统完全没有响应的
方案二：中断消抖
此处不在贴出代码：感兴趣的同学可到文章中查看：按键消抖常用的软硬件方法
致命缺点：多占用中断资源。操作复杂。在资源就是成本的产品中（多占用一个中断可能会导致需要选择价格更高的mcu），这种方案的缺点更加明显。 推荐方案
本文推荐一种更高效、合适，已在产品中使用过的软件设计方案。直接上代码。
#include // 定义开关信号结构体typedef struct { bool laststate; // 上次开关信号状态 bool currentstate; // 当前开关信号状态 bool validstate; // 有效的开关信号状态 int debouncedelaycounter; // 开关信号消抖计数器} debouncedswitch;// 初始化开关信号结构体void initializeswitch(debouncedswitch* switchobj) { switchobj->laststate = false; switchobj->currentstate = false; switchobj->validstate = false; switchobj->debouncedelaycounter = 0;}// 模拟读取开关信号状态的函数bool readswitchstate() { // 在这里替换为实际的开关信号读取代码 // 返回开关信号的当前状态（true表示开，false表示关） return false;}// 处理开关信号消抖的函数void debounceswitch(debouncedswitch* switchobj, int debouncetime) { // 读取当前开关信号状态 switchobj->currentstate = readswitchstate(); // 如果当前状态与上次状态不同，重置计数器并更新上次状态 if (switchobj->currentstate != switchobj->laststate) { switchobj->debouncedelaycounter = 0; } else { // 如果状态相同，增加计数器值 switchobj->debouncedelaycounter++; } // 如果计数器达到指定的消抖时间，表示开关信号状态稳定 if (switchobj->debouncedelaycounter >= (debouncetime / 10)) { // 如果当前状态与 validstate 不同，表示发生了有效的状态变化 if (switchobj->currentstate != switchobj->validstate) { switchobj->validstate = switchobj->currentstate; } } // 更新上次状态 switchobj->laststate = switchobj->currentstate;}int main() { // 创建一个开关信号的debouncedswitch结构体 debouncedswitch switchobj; initializeswitch(&switchobj); while (1) { debounceswitch(&switchobj, 100); // 设置消抖时间为100毫秒 if (switchobj.validstate) { if (switchobj.validstate) { // 执行开关信号为开的操作 printf(开关信号为开); } else { // 执行开关信号为关的操作 printf(开关信号为关); } } // 在这里可以添加其他需要执行的代码 // 模拟延时或等待开关信号状态变化 // 这里使用usleep函数来模拟10毫秒的延时 // 实际上，你需要根据你的硬件和操作系统来等待开关信号状态变化 usleep(10000); // 10毫秒 } return 0;}1、函数详解：
debounceswitch函数该函数用于处理开关信号的消抖，以确保稳定的开关状态。 它接受一个指向 debouncedswitch 结构体的指针， 该结构体包含了上次状态、当前状态、有效状态等信息，以及消抖时间的设置。
该函数的被调用周期为10ms（可以与产品程序中其他任务并行执行）。
2、函数的工作流程如下：
1）读取当前开关信号状态。
2）如果当前状态与上次状态不同，重置计数器并更新上次状态。
3）如果当前状态与上次状态相同，增加计数器值。
4）如果计数器达到指定的消抖时间，表示开关信号状态稳定。
5）如果当前状态与 validstate 不同，表示发生了有效的状态变化，更新有效状态。
6）更新上次状态以便下一次比较
3、优点介绍：
1）扩展性：
debounceswitch该函数使用结构体指针的形式，提供了开关量检测的框架，需要多个开关量/按键检测时，实例化对应的按键变量即可。例如：main函数的示例中实例化了switchobj，多有多个按键可以多定义不同的switchobj即可。如下：代码所展示：debouncedswitch switchobj_key1;debouncedswitch switchobj_key2;//其他代码debounceswitch(&switchobj_key1, 100);debounceswitch(&switchobj_key2, 50);2、高度可定制： debounceswitch函数中的消抖时间是作为参数传递的，这使得消抖时间可以根据不同的开关信号或应用场景进行定制。这种可定制性允许您在不同情况下使用不同的消抖时间，以满足特定需求。
3、适用于实时系统：
相对于纯软件延时消抖，debounceswitch函数是更可靠的，因为它不依赖于软件的延时，而是基于实际的状态变化来判断开关信号的稳定性。这使得它适用于实时系统和对时间精度要求较高的应用。 总结
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