基于SR锁存器进行按键消抖的PCB电路设计与验证
前言
抖动如何产生？因为机械固有的物理特性，开关触点在瞬间接触的时候会有力学的回弹，使开关在“通”“断”之间反复横跳，造成 2-10 毫秒内信号不稳定。
在大部分情况下，这种信号抖动持续是没有影响的。但是当一个开关连接到一个足够“快”的电子设备上时，它可以检测到多次抖动并做出响应，那么就会引起问题。
在此，去除抖动的必要性就体现出来了。
原理
两种常见开关的抖动
下图是开关按下时，电平变化的示意图。
有时，电压在电源和地之间跃变；有时，则是在初始值和某个中间电压之间跳动。取决于不同开关的特性，这种跃变的行为也往往具有不确定性。
使用 SR 锁存器进行消抖
使用基于与非门的 SR 锁存器对 SPDT 开关进行消抖十分有效。下图是消抖电路的示意图。
以上图的“1”状态的情况为例，我们分析一下工作过程。
注意到，与非门构成的锁存器是低电平输入有效的。当开关未按下时，常闭触点 NO 接地，对于锁存器来说，此时 S 端为低电平，故 Q 被设为高电平。
当我们按下开关，触片就从 NO 断开而接触 NC。在接触 NC 的瞬间，有 S = 1（上拉）, R = 0，故 Q 被设为低电平，完成电平转换。
但是前文提到，由于开关的弹性，在触片第一次接触 NC 后，还会弹起微小的距离，使得此时 NC 与触片断开。注意，由于弹起的距离很小，触片不足以碰到 NO，因此这时开关侧的 NO、NC 都处于“悬空状态”，对于锁存器来说，由于上拉电阻的存在，SR=11。
而根据锁存器的特性，当 S、R 同时为高电平时，输出端将保持原来的状态不变。
因此，在触片弹开而使得 NO、NC 悬空的一小段时间内，Q 端的输出并不受到影响，继续保持低电平，抖动就此消除。
方才分析的是触片反弹一次的情况，一般来说，触片在第一次接触 NC 后往往会反弹数次（振幅不断减小，直至于0），但通过刚才的分析，我们知道这无关紧要。在数次“悬空（实际是上拉）-拉低-悬空-拉低”的过程中，SR 锁存器不断“保持-置0-保持-置0”，Q 端的输出不会改变。
要想让 Q 端回到高电平，唯一的可能性就是松手，让触点接触 NO 端，把 S 端拉低。（嘿嘿，触片弹回 NO 的过程中也会反复横跳数次的。）
设计
Schematic
SN74LS279 是一个集成了4个与非门类型锁存器的 IC，低电平输入有效，所以首先都把它们接电阻上拉。
在设计非自锁开关的电路时，通过改变常闭触点的连接，决定是 R 下拉到地还是 S 下拉到地，就可以获得按键未按下时，输出端不同的默认电平。当然，在焊接的时候也要注意这个常闭触点的方向，否则就白画了。
Layout
画的不怎么样，勉勉强强。
设计文件下载
设计文件可在立创开源平台获取：SR锁存器按键消抖电路板
验证
下单打板焊接……
焊接图
波形图
示波器调到 Single Mode，Trigger Level 拉到 2.5V，边沿上升沿/下降沿，上电，随意戳一下板子上的按键……
然后就有了下面两张截图：
可以看到，边沿还是很平滑很漂亮的，彻底不抖了。
改进
emm，唯一的小遗憾就是，输出电平是5V，可能不太适合直接插到 MCU 的 IO 上面，考虑用个电阻分压？或者是后续换为 CMOS 的器件，降低电平。
另外，画板的时候，没看清楚，选的直插电阻是 0.125W 的小小小电阻，我们常用的电阻对于电路板来说都大了些。
参考
[1] Ultimate Guide to Switch Debounce (Part 2)
这篇文章里边还详细介绍了“按键消抖”的前世今生，以及其它消抖方式，非常推荐一读。