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【STM32学习记录】2、GPIO输入—按键检测

【STM32学习记录】2、GPIO输入—按键检测

作者: AXYZdong | 来源:发表于2020-03-26 20:36 被阅读0次

    Author:AXYZdong
    自动化专业 工科男
    有一点思考,有一点想法,有一点理性

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    2.1硬件设计

    弹性按键机械触点断开、闭合时,由于触点的弹性作用,按键开关不会马上稳定接通或一 下子断开,使用按键时会产生如图带波纹信号,需要用软件消抖处理滤波,不方便输入检测。当然有专用的去抖电路,也有专用的去抖芯片,但通常我们用软件延时的方法就能解决抖动问题,没有必要添加多余的硬件电路。


    2.2软件设计

    同 LED 的工程,为了使工程更加有条理,我们把按键相关的代码独立分开存储,方便 以后移植。在“工程模板”之上新建“bsp_key.c”及“bsp_key.h”文件,这些文件也可根 据您的喜好命名,这些文件不属于 STM32标准库的内容,是由我们自己根据应用需要编写 的。

    2.2.1编程要点

    1. 使能 GPIO端口时钟;
    2. 初始化 GPIO目标引脚为输入模式(引脚默认电平受按键电路影响,浮空/上拉/下拉均没有区别);
    3. 编写简单测试程序,检测按键的状态,实现按键控制 LED灯。

    2.2.2代码分析

    1.按键引脚宏定义

    同样,在编写按键驱动时,也要考虑更改硬件环境的情况。我们把按键检测引脚相关的宏定义到 “bsp_key.h”文件中

    #ifndef _BSP_KEY_H
    #define _BSP_KEY_H
    #include "sys.h"
    #include "stm32f4xx.h"
    
    /*下面的方式是通过直接操作库函数方式读取IO*/
    #define KEY0   GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4) //PE4
    #define KEY1   GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_3) //PE3 
    //#define KEY2   GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_2) //PE2
    #define WK_UP  GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0) //PA0
    
    /*下面方式是通过位带操作方式读取IO*/
    /*
    #define KEY0   PEin(4)   //PE4
    #define KEY1   PEin(3)  //PE3 
    #define KEY2   PEin(2)  //P32
    #define WK_UP  PAin(0)  //PA0
    */
    
    #define KEY0_PRES  1
    #define KEY1_PRES  2
    #define WKUP_PRES  3
    //#define KEY2_PRES 4
    
    void KEY_Init(void); //IO初始化
    u8 KEY_Scan(u8);    //按键扫描函数
    
    #endif
    

    2.按键 GPIO初始化函数

    #include "bsp_key.h"
    #include "delay.h"
    
    void  KEY_Init() 
    {
      GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
      RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA|RCC_AHB1Periph_GPIOE, ENABLE);//使能GPIOA,GPIOE时钟
      
      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4; //KEY2 KEY3对应引脚
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;         //普通输入模式
      GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;   //100M
      GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;         //上拉
      GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);               //初始化GPIOE2,3,4
      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;            //WK_UP对应引脚PA0
      GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN ;      //下拉
      GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);               //初始化GPIOA0
    } 
    
    //按键处理函数
    //返回按键值
    //mode:0,不支持连续按;1,支持连续按;
    //0,没有任何按键按下
    //1,KEY0按下
    //2,KEY1按下
    //3,KEY2按下 
    //4,WKUP按下 WK_UP
    //注意此函数有响应优先级,KEY0>KEY1>KEY2>WK_UP!!
    u8 KEY_Scan(u8 mode)
    {  
     static u8 key_up=1;//按键按松开标志
     if(mode)key_up=1;  //支持连按    
     if(key_up&&(KEY0==0||KEY1==0||WK_UP==1))
     {
      delay_ms(10);//去抖动 
      key_up=0;
           if(KEY0==0)return 1;
      else if(KEY1==0)return 2;
      else if(WK_UP==1)return 3;
    //  else if(KEY2==0)return 4;
      
     }else if(KEY0==1&&KEY1==1&&WK_UP==0)key_up=1;      
      return 0;// 无按键按下
    }
    

    3.主函数

    #include "stm32f4xx.h"
    #include "bsp_led.h"
    #include "bsp_key.h"
    #include "sys.h"
    #include "delay.h"
    
    main()
    { 
      u8 key;                //保存键值
     delay_init(168);        //初始化延时函数
     LED_GPIO_Config();      //初始化LED端口 
     KEY_Init();             //初始化与按键连接的硬件接口
     
     while(1)
     {
      key=KEY_Scan(0);  //得到键值
         if(key)
      {         
       switch(key)
       {               
        case 1: LED0=!LED0;break;           //控制LED0翻转
             
        case 2: LED1=!LED1;break;           //控制LED1翻转  
              
        case 3: LED0=!LED0;LED1=!LED1;break;//同时控制LED0,LED1翻转     
       }
      }
      else delay_ms(10); 
     }
    }
    

    代码中初始化 LED 灯及按键后,在 while 函数里不断调用 KEY_Scan函数,并判断其返回值,若返回值表示按键按下,则反转 LED 灯的状态。

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    参考文献

    【1】:《零死角玩转 STM32—基于野火 F407[霸天虎]开发板 》
    【2】:郭天祥.新概念51单片机C语言教程:如门、提高、开发、拓展全攻略[M].北京:电子工业出版社,2018.1:66

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