В начале пути инженера любой профессии появляется каша в голове из множества терминов и определений. Некоторые из них совершенно непонятны, поскольку содержат иностранные “мудрёные” слова. Другие состоят вроде бы из понятных слов, однако тоже почему-то непонятны. Например, “дребезг контактов” - что это?
В русском языке слово “дребезг” обычно обозначает некое явление, связанное со звуковыми эффектами. Однако в случае с контактами речь идёт не о звуке. Я уже рассказывал о дребезге контактов, и приводил некоторые способы борьбы с этим явлением.
Точнее, там было два способа - программный (если в устройство собрано на программируемом приборе) и аппаратный (на аналоговых элементах). Сегодня расскажу ещё об одном - аппаратном на цифровом элементе.
Именно этот способ подходит не для всех случаев, но если вы немного знаете электронику, то основной принцип вы поймёте и без труда сможете применить этот способ, используя другие электронные компоненты и подгоняя его под свои задачи.
Итак, сначала очень кратко о дребезге контактов (подробнее по указанной выше ссылке).
Когда контакты замыкаются или размыкаются, то из-за пружинных свойств контактных пластин (ну и не только из-за этого) происходит это не сразу. В течение какого-то времени (очень небольшого), возникает тот самый “дребезг” - контакты быстро-быстро замыкаются и размыкаются до тех пор, пока окончательно не замкнутся или не разомкнутся (см. рис.).
Для исполнительных устройств с большой инерцией переключения (например, для ламп) это особого значения не имеет, потому что процесс дребезга завершается быстрее, чем устройство “сообразит”, что надо включиться (или отключиться).
А вот для быстродействующих электронных устройств это неприемлемо. Потому что вместо одного переключающего сигнала такое устройство увидит несколько. И, например, если это какой-то счётчик, то вместо одного импульса он подсчитает 10 или 20 - это случайное число, которое невозможно спрогнозировать.
Или, если это клавиатура, то, например, вместо того, чтобы напечатать одну букву А, устройство напечатает случайное количество символов.
Так вот, способ подавления дребезга, о котором сегодня пойдёт речь - это использование RS-триггера (если кто не знает, что это такое, то расскажу как-нибудь в другое раз - подписывайтесь на канал, чтобы ничего не пропустить).
Этот способ можно применять в тех случаях, когда используется кнопка или переключатель в виде группы переключающихся контактов (см. рис. ниже).
На оба входа триггера через резисторы подано напряжение питания. По этой причине на том входе триггера, который в данное время НЕ подключен к подвижному контакту (то есть НЕ замкнут на минус питания - на общий провод) присутствует сигнал логической единицы.
Если контакт замыкает вход на общий провод, то напряжение на входе падает до нуля и там появляется логический ноль.
При нажатии и отпускании кнопки (или срабатывании датчика) контакт соединяет с общим проводом то один, то другой вход RS-триггера. При этом триггер переключается из одного устойчивого положения в другое.
Допустим, что контакт переходит в нижнее по схеме положение. В момент замыкания контактов происходит их дребезг, то есть на нижний вход триггера поступает пачка отрицательных импульсов.
Как только на вход поступает первый отрицательный импульс, триггер переключается, и на его выходе устанавливается ноль. А остальные импульсы уже не изменят состояние триггера. Это состояние сохранится до следующего переключения контактов.
Как только контакты начнут переключаться, и на верхнем входе триггера появится первый отрицательный импульс, триггер переключится и на его выходе появится логическая единица. А остальные импульсы на верхнем входе также уже не повлияют на состояние триггера.
Ну вот как-то так это всё и работает.
Конечно, если есть возможность программного подавления дребезга, то лучше использовать её, чтобы сэкономить на электронных компонентах.
А вот если необходимо аппаратное подавление дребезга, то здесь придётся выбирать между аналоговым и цифровым. Аналоговое в общем случае будет подешевле. Но цифровое проще и надёжнее, потому что не требует расчётов и применения таких элементов как конденсаторы, которые имеют свойство выходить из строя и в целом менее надёжны, чем микросхемы.