Tại sao lại xảy ra hiện tượng bounce/key chatter?

Các linh kiện như nút bấm, switch được cấu tạo từ nhiều thành phần, trong đó phần cơ thường sẽ bằng kim loại có tính đàn hồi.

Khi chúng ta nhấn xuống hoặc thả ra, các phần cơ bằng kim loại này xảy ra sự tiếp xúc với nhau tạo ra một mạch kín để truyền tín hiệu đi, nhưng vì tính đàn hồi, các phần kim loại này cứ liên tục va chạm rồi tách ra (bounce), có khi từ 10 đến 100 lần trong khoảng 1 milli-giây . Gây ra nhiễu khi ta đọc tín hiệu từ switch/nút.

ngoài yếu tố vật lý đến từ tính đàn hồi của những thứ bên trong switch, người ta thậm chí còn tính tới những thứ như nhiễu sóng điện từ (electromagnetic interference, EMI) . , và sử dụng phương pháp đơn giản nhất, đó là phương pháp đếm và chờ.

Ta có thể mô tả thuật toán này như sau:

Vì Teensy 3.2 (microcontroller được dùng trong bài) có xung nhịp là 96MHz, như vậy hàm loop() sẽ được chạy với chu kì 96 triệu lần / giây, mỗi vòng lặp sẽ có thời lượng xấp xỉ 10.4 nano-giây. Tương tự, nếu bạn sử dụng microcontroller khác, có xung nhịp khác, thì thời lượng của mỗi frame cũng khác đi. Để cho ổn định, ta sẽ giới hạn chu kì xử lý lại về mỗi 1 milli-giây.

Thuật toán này có hai giá trị thời gian cần lưu ý đó là REGISTER_DELAY, chỉ khoảng thời gian mà ta có phải chờ để có thể quét phím khi bắt đầu một vòng lặp mới, mục đích của giá trị này nhằm hạn chế việc quét và gửi phím liên tục để tránh ghi nhận các tín hiệu khi bị bouncing. Giá trị tiếp theo là REPEAT_DELAY, chỉ khoảng thời gian từ lúc bắt đầu cho tới lúc chúng ta cho phép vòng lặp tiếp theo diễn ra, khi bạn nhấn giữ phím thì đây sẽ là khoảng thời gian chờ giữa hai lần mã phím được gửi đi.

Với mạch prototype của mình, hai giá trị này lần lượt là REGISTER_DELAY = 10, REPEAT_DELAY = 80.

Implementation sẽ như thế này:

const byte REGISTER_DELAY = 10;
const byte REPEAT_DELAY = 80;
int frameCount = 0;
unsigned long lastFrame = 0; void loop() { unsigned long timeNow = millis(); if (timeNow != lastFrame) { frameCount++; if (frameCount == REGISTER_DELAY) { // Begin process int code = scan(); if (code != -1) { char keyCode = process(code); output(keyCode); } else { frameCount = 0; } } if (frameCount == REPEAT_DELAY) { frameCount = 0; } lastFrame = timeNow;
}

Và đây là thành quả: