STM32的GPIO_蓝桥杯按键实验_实现松手检测/长按短按/单击双击

按键实验简介

按键实验原理

按键的硬件结构

蓝桥杯开发板上的按键默认为抬起状态，此时经上拉电阻接VDD，连接引脚状态为高电平；按下后线路导通接地，转变为低电平
检测按键的方法

使用查询法，不断读入按键相连GPIO输入状态，从而判断按键的状态

按键的GPIO引脚配置

按键的GPIO引脚连接

开发板有4个独立按键B1-B4，分别连接PB0，PB1，PB2，PA0
按键的GPIO初始化配置

将PB0，PB1，PB2，PA0配置为GPIO_Input

按键的使用

按键使用的HAL库函数

读取引脚电平状态HAL_GPIO_ReadPin

GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
/*
GPIOx:端口号，如GPIOA,GPIOB,GPIOC……
GPIO_Pin:引脚号，如GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_1,GPIO_PIN_2……
返回值：GPIO_PinState，即引脚状态GPIO_PIN_SET或GPIO_PIN_RESET
*/

代码实现

按键查询函数

也就是通过不断查询按键引脚电平状态，来判断按键是否被按下了

uint8_t Key_Scan(void)
{
	uint8_t key_val=0;
	if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET)
	{
		HAL_Delay(20);//加入延时去抖的写法，也可不写
		if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET)
		{
			key_val=1;
		}
	}
	if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET)
	{
		HAL_Delay(20);
		if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET)
		{
			key_val=2;
		}
	}
	if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_2)==GPIO_PIN_RESET)
	{
		HAL_Delay(20);
		if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_2)==GPIO_PIN_RESET)
		{
			key_val=3;
		}
	}
	if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET)
	{
		HAL_Delay(20);
		if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET)
		{
			key_val=4;
		}
	}
	return key_val;//返回key_val来判断按下的是哪一个键
}
//在main函数中使用时,注意C语言参数传递不传变量本身的特性：
key_val=Key_Scan();

定时查询法

例如将按键扫描改为定时扫描法，减少对资源的占用

//使用flag标记按键的扫描
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
//0.001秒定时器中断，也可放在Systick中
{
	flag=1;
  	//不直接把按键检测函数放在中断中，避免停留在中断内太久妨碍其他程序执行
}
void key_scan()
{
	if(flag==1)
	{
		//按键的检测
	}
	flag=0;
}

功能拓展

带有松手检测的完整按键处理函数

按键松手检测

//为按下按键增加抬手检测功能
uint8_t key_val;//读取按键值
uint8_t key_down;//按键下降沿检测，只在按键按下瞬间为按键值，其他时刻全为0
uint8_t key_up;//按键上升沿检测，只在按键抬起瞬间为按键值，其他时刻全为0
uint8_t key_old;//保存上一次检测按键值

void Key_Proc(void)
{
	key_val = Key_Scan();//查询哪一个键被按下
	key_down = key_val & (key_val ^ key_old);
	//新旧键值异或，两者不同时得1，由此检测哪些键发生了变化
	//与当前键值作按位与运算，只有按键被按下的情况下才保留变化位
	//这样就把那些被按下的按键的键值保存到key_up
	key_up = ~key_val & (key_val ^ key_old);
	//同上，但加入取反符号，检测哪些按键被释放，把释放的按键保存到key_up
	key_old = key_val;//保存当前的按下的键值用以下一次判断
	if(key_down==1)
	{
	 	//此处写按键1按下后执行的操作
	}
}

按键处理函数用例

void Key_Proc(void)
{
	key_val=Key_Scan();
	key_down = key_val & (key_val^key_old);
	key_up = ~key_val & (key_val^key_old);
	key_old=key_val;
	if(key_down==3)//如果key3被按下
	{
		enled=0x01;
	}
	if(key_up==3)//如果key3松开
	{
		enled=0x00;
	}
}

区分更多按键操作

长按与短按

在按键处理函数中增加一个计时变量（使用SysTick实现），按下后开始计时，超过某个时间没有抬起就是长按

void Key_Proc(void)
{
	key_val=Key_Scan();
	key_down = key_val & (key_val^key_old);
	key_up = ~key_val & (key_val^key_old);
	key_old=key_val;
  
	if(key_down)//按下后开始使用SysTick计时
	{
		uskey=0;
	}
	if(uskey<1000)//1s内抬起为短按，务必注意uskey的数据类型取值是否足够
	{
		if(key_up==1) 
		{
			//按键1短按操作
		}
		if(key_up==2)
		{
			//按键2短按操作
        }
		if(key_up==3)
		{
			//按键3短按操作
		}
		if(key_up==4)
		{
			//按键4短按操作
		}
	}
	else//1s后未抬起为长按
	{
		if(key_val==1) 
		{
			//按键1长按操作
		}
		if(key_val==2)
		{
			//按键2长按操作
		}
		if(key_val==3)
		{
			//按键3长按操作
		}
		if(key_val==4)
		{
			//按键4长按操作
		}
	}
}

单击与双击

在区分长按短按基础上，再增加检测规定时间内是否有再次按下同一按键

但是当按键抬起后变量key_up会清零，无从判断两次点击按键值是否相同，所以要增添一个临时变量保存按键值

计时(用以检测是否有第二次按下的行为)并非一直运行，而是在上电后第一次按下，双击结束后的下一次按下以及超时后(当前操作为单击)的下一次按下才需要计时，计时的启停通过设置标志位实现

void Key_Proc(void)
{
	key_val=Key_Scan();
	key_down = key_val & (key_val^key_old);
	key_up = ~key_val & (key_val^key_old);
	key_old=key_val;
  
	if(key_up)//如果有按键处在抬起阶段
	{
		key_temp=key_up;//记下这个键
		if(key_flag==0)//key_flag为0表示没有按键抬起，可以计时
		{
			uskey=0;
			key_flag=1;//将标志位改为1以表示有按键抬起并开始计时
		}
		else//key_up且key_flag=1，代表双击结束后的第二次上升沿
			key_flag=0;
	}
	if(key_flag==1)//如果在计时状态(已经按下了一次)
	{
		if(uskey<300)//300ms内有按键按下为双击 
		{
			if(key_down==1&&key_temp==1) 
			{
				//按键1双击操作
			}
			if(key_down==2&&key_temp==2) 
			{
				//按键2双击操作
	        }
			if(key_down==3&&key_temp==3) 
			{
				//按键3双击操作
			}
			if(key_down==4&&key_temp==4) 
			{
				//按键4双击操作
			}
		}
		else//300ms内无按键为单击
		{
			if(key_temp==1) 
			{
				//按键1单击操作
			}
			if(key_temp==2)
			{
				//按键2单击操作
			}
			if(key_temp==3)
			{
				//按键3单击操作
			}
			if(key_temp==4)
			{
				//按键4单击操作
			}
			key_flag=0;//清零标志位
		}
}

posted on 2025-05-08 19:51 无术师阅读(465) 评论(0) 收藏举报

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