Zákmit, Schmitt a hystereze
Mechanický kontakt se nezavře jednou. Zavře se, odskočí, zavře se znovu — a dělá to pět až dvacet milisekund. Vstup, který má jeden práh, z toho vyrobí deset stisků místo jednoho, a je to tak správně: on ty přechody opravdu viděl.
Dvě nezávislá opatření
Hystereze dá vstupu dva prahy místo jednoho: nahoru se přepne až na VT+, dolů až na VT−. Mezi nimi se neděje nic, takže rušení menší než ta mezera vstup nerozhodí. U 74HC14 je to zhruba 20 % napájení. Řeší to šum na pomalé hraně, ale sám o sobě zákmit nevyřeší — kontakt kmitá naplno, od nuly k napájení.
RC článek zpomalí hranu tak, že se kondenzátor za dobu zákmitu nestihne nabít přes práh. Řeší to zákmit, ale bez hystereze vyrobí pomalou hranu, na které se rozkmitá i mírný šum. Teprve obojí dohromady dává jeden čistý přechod — a proto se tlačítka zapojují přes 74HC14, ne přes obyčejné hradlo.
Návrh: jedna nerovnost
Kondenzátor se přes rezistor nabíjí k napájení a musí se na práh dostat později, než zákmit skončí:
Pro 10 kΩ, práh 0,59·VDD a 5 ms zákmitu vychází C ≥ 560 nF. S 10 kΩ a 100 nF je náběh 0,89 ms — na papíře málo, a přesto to v praxi obvykle funguje, protože skutečný zákmit bývá kratší než katastrofický odhad a hystereze zbytek dorovná. Kalkulačka počítá tu poctivou mez; kdo chce riskovat, ať aspoň ví, o kolik.
Co to stojí
Zpoždění. Tlačítko s časovou konstantou 1 ms reaguje o jednotky milisekund později, což u tlačítka nikoho nezajímá — ale u koncového spínače na pohybující se ose je to dráha. Při 1 m/s je 5 ms filtru pět milimetrů nájezdu, a to už je číslo, které patří do rozpočtu zastavení v SafetyLabu.
Softwarové odrušení dělá totéž jinými prostředky: přečti vstup, a změnu uznej, až se stejná hodnota zopakuje N-krát po sobě. Je to zdarma, dá se měnit bez pájky a má tutéž cenu — zpoždění N·Tvzorkování. Hardwarový RC se vyplatí tam, kde vstup budí přerušení: tam totiž zákmit stihne vyvolat deset přerušení dřív, než se k němu software vůbec dostane.