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AVR单片机教程——按键状态

本文隶属于AVR单片机教程系列。

 

好久没更新了,今天开始继续,争取日更。

 

今天我们来讲按键。开发板的右下角有4个按键,按下会有明显的“咔嗒”声。如何检测按键是否被按下呢?首先要把按键或直接或间接地连接到单片机上。与之前使用的4个LED不同,4个按键没有全部连接到单片机上——左边2个是连接的,右边2个通过按键上方标有B2、B3的接口引出(从左到右分别为B0、B1、B2和B3)。如果要使用B2、B3,要用杜邦线连接到16个单片机引出针脚上。

开发板库中与按键相关的函数定义在 <ee1/button.h> ,这里是库函数手册。值得一提的是1.1版本的库中,换用枚举类型表示按键等设备,不再使用整数与宏定义(但用整数也是兼容的)。在Atmel Studio 7.0中写代码时,编辑器会提示函数接口,可以根据参数类型知道应该写什么。

对于单片机而言,按键是一种输入设备。程序都有零个或若干个输入,一个或多个输出,而我们学过的唯一一种输出设备就是LED。所以理所当然地,今天我们要用按键来控制LED:按键按下,LED亮起;按键抬起,LED关闭;4个按键分别对应4个LED。

我们先来实现一个简单的版本——只考虑一个按键和一个LED。

程序的流程是:先初始化;然后在主循环中,用 button_down 函数检测按键是否被按下;如果按下,让LED亮;否则让它不亮。再想一想,其实LED的亮暗状态就是 button_down 函数的返回值。

 1 #include <ee1/led.h>
 2 #include <ee1/button.h>
 3 
 4 int main(void)
 5 {
 6     led_init();
 7     button_init(PIN_NULL, PIN_NULL);
 8     while (1)
 9         led_set(LED_RED, button_down(BUTTON_0));
10 }

你可能会想到,对于一个已经亮起的LED,再调用 led_set 让它亮会不会有问题?答案是不会。那么,既然已经亮了,可否设置一个变量保存它是否已亮起,若是则无需再让它亮?当然可以,但是维护这样一个变量可能还不如无脑调用 led_set 来得快。对于LED是这样的,但并非所有设备都是,遇到再说。

现在我们来实现4个按键的版本。把以上循环体中的代码复制4遍是可以的,但这是不良代码的表现。我们可以用数组把表示LED和按键的枚举常量存储起来,对数组遍历执行以上循环体,但这也没有必要。在头文件中我们可以看到, LED_RED 、 BUTTON_0 等枚举常量(1.0版本中是宏)就是从0开始的数字,因此用 for 语句中的 i 就能解决问题了。

 1 #include <ee1/led.h>
 2 #include <ee1/button.h>
 3 
 4 int main(void)
 5 {
 6     led_init();
 7     button_init(PIN_0, PIN_1);
 8     while (1)
 9     {
10         for (int i = 0; i != BUTTON_COUNT; ++i)
11             led_set(i, button_down(i));
12     }
13 }

注意将B2、B3分别连接到端口0和1上。你当然可以改变连接的端口,但也要相应地修改初始化参数。

在上面的代码中,变量 i 的上限是 BUTTON_COUNT - 1 。为什么不是 LED_COUNT 呢?其实是的,它们是相等的。但是我们没法保证它们永远是相等的。设想某一天开发板2.0拥有8个按键,而LED还是4个,led_set 的第一个参数就是不合理的(尽管库函数已经处理好了这个问题)。我们是否有必要在这里写两者中较小的值?没必要。其一,开发者是世界上最聪明的生物,他们(中的部分)能处理好这些问题;其二,相比于软件,硬件是相对稳定的,当硬件更改时,软件往往有必要重写,不是一个上限判断就能解决的;其三,作为初学者,你今天写的代码,一个月后就会觉得很简单,以后这种代码都是信手拈来,这里考虑可复用性没有必要。

 

现在你已经学会如何读取按键状态了。但有时候我们关心的是按键被按下这一动作,而动作是不能仅由一个状态表示的,下一篇教程将介绍实现方案。

posted on 2019-09-18 01:28  jerry_fuyi  阅读(914)  评论(0编辑  收藏  举报