Apa itu saklar pantul dan cara mencegahnya menggunakan rangkaian debounce

Apa itu Switch Bouncing?

Saat kami menekan tombol tekan atau sakelar sakelar atau sakelar mikro, dua bagian logam bersentuhan untuk mempersingkat pasokan. Tetapi mereka tidak terhubung secara instan tetapi bagian logam terhubung dan memutuskan beberapa kali sebelum koneksi stabil yang sebenarnya dibuat. Hal yang sama terjadi saat melepaskan tombol. Ini menghasilkan pemicuan yang salah atau pemicuan ganda seperti tombol ditekan beberapa kali. Ini seperti menjatuhkan bola yang memantul dari ketinggian dan terus memantul di permukaan, sampai berhenti.

Sederhananya, kita dapat mengatakan bahwa sakelar yang memantul adalah perilaku non-ideal dari sakelar mana pun yang menghasilkan banyak transisi dari satu input. Switch bouncing bukanlah masalah besar ketika kita berurusan dengan rangkaian daya, tetapi menyebabkan masalah ketika kita berurusan dengan logika atau rangkaian digital. Oleh karena itu, untuk menghilangkan pantulan dari rangkaian digunakan Saklar Debouncing.

Apa itu Software Debouncing?

Debouncing juga terjadi dalam perangkat lunak, sementara pemrogram pemrograman menambahkan penundaan untuk menghilangkan debouncing perangkat lunak. Menambahkan penundaan memaksa pengontrol untuk berhenti selama jangka waktu tertentu, tetapi menambahkan penundaan bukanlah pilihan yang baik ke dalam program, karena program akan dihentikan sementara dan meningkatkan waktu pemrosesan. Cara terbaik adalah menggunakan interupsi dalam kode untuk perangkat lunak yang terpental. Arduino memiliki kode untuk mencegah perangkat lunak terpental.

Ganti Metode Debouncing

Pertama, kami akan mendemonstrasikan sirkuit tanpa sakelar debounce.

Anda juga dapat melihat bentuk gelombang dalam osiloskop saat tombol push memantul. Ini menunjukkan bahwa seberapa banyak pemantulan yang terjadi selama peralihan tombol.

Ada tiga metode yang umum digunakan untuk mencegah rangkaian memantul.

Debouncing Perangkat Keras
RC Debouncing
Alihkan IC Debouncing

1. Debouncing Perangkat Keras

Dalam teknik debouncing perangkat keras kami menggunakan SR flip flop untuk mencegah rangkaian memantul. Ini adalah metode debouncing terbaik di antara semuanya.

Komponen Diperlukan

Nand Gate IC 74HC00
Toggle Switch
Resistor (10k -2nos.)
Kapasitor (0.1uf)
LED
Papan tempat memotong roti

Diagram Sirkuit

Cara Kerja Rangkaian Debounce Perangkat Keras

Rangkaian ini terdiri dari dua buah gerbang Nand (IC 74HC00) membentuk SR flip flop. Seperti yang Anda lihat di diagram rangkaian setiap kali sakelar beralih ke sisi A, logika keluaran menjadi 'TINGGI'. Di sini, kami telah menggunakan osiloskop untuk mendeteksi pantulan. Dan, seperti yang Anda lihat pada bentuk gelombang yang diberikan di bawah ini, logikanya bergeser dengan sedikit kurva daripada memantul. Resistor yang digunakan dalam rangkaian adalah resistor pull-up.

Setiap kali, sakelar bergerak di antara kontak untuk membuat pantulan, flip flop mempertahankan output karena '0' diumpankan kembali dari output gerbang Nand.

2.

RC ditentukan oleh namanya saja, rangkaian tersebut menggunakan jaringan RC untuk perlindungan dari pantulan sakelar. Kapasitor di sirkuit menyaring perubahan instan dalam sinyal switching. Ketika sakelar dalam keadaan terbuka, tegangan yang melintasi kapasitor tetap nol. Awalnya, ketika sakelar terbuka muatan kapasitor melalui resistor R1 dan R2.

Ketika sakelar ditutup kapasitor mulai dikosongkan ke nol sehingga tegangan pada terminal input pemicu Schmitt pembalik adalah nol, sehingga output menjadi TINGGI.

Pada kondisi bouncing, kapasitor menghentikan tegangan pada Vin hingga mencapai Vcc atau Ground.

Untuk meningkatkan kecepatan debouncing RC kita dapat menghubungkan dioda seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Dengan demikian, ini mengurangi waktu pengisian kapasitor.

3. Ganti IC Debouncing

Ada IC yang tersedia di pasar untuk sakelar debouncing. Beberapa IC debouncing adalah MAX6816, MC14490, dan LS118.

Di bawah ini adalah diagram rangkaian untuk sakelar debouncing menggunakan MAX6818.

Jadi di sini kita belajar bagaimana push button menciptakan efek Switch Bouncing dan bagaimana mencegahnya dengan menggunakan sirkuit Switch Debouncing.