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STM32框架之按键扫描新思路

article 2024/11/13 23:40:03

STM32框架之按键扫描新思路

引入
代码展示
思路分析

我们学习了定时器实现毫秒级/秒级任务框架，这期我们基于任务框架学习按键扫描新思路。

引入

在按键扫描的过程中，最重要的一步就是按键消抖，解决的方法最简单粗暴的就是先扫描一次按键状态，判断按键按下后，延时，再次判断按键状态。就像这样：

if(1-HAL_GPIO_ReadPin(KEY0_GPIO_Port,KEY0_Pin))				//判断按键0是否按下
    {
        HAL_Delay(20);											//延时消抖			
        if(1-HAL_GPIO_ReadPin(KEY0_GPIO_Port,KEY0_Pin))			 //再次判断按键0是否按下	
        {
            while(1-HAL_GPIO_ReadPin(KEY0_GPIO_Port,KEY0_Pin))	//等待按键0松开
            {
                
            }
            Key_Num = 1;		//赋值按键值
        }
    }

这是最笨的方法，当然还可以

多次调用按键扫描函数，当按键按下的时候开始计数/计时。当数字/时间到达一定值时，判断按键按下，当有一次扫描到按键为按下时，计数/计时清零，代码如下：

int Key_Scan(void)
{
    int Key_Num = 0;        //定义按键值
    int temp = 0;           //定义临时变量
    static int Key0_Count=0,Key1_Count=0,Key2_Count=0,WKUP_Count=0 ;    //定义不同按键的按键值
    if(1-HAL_GPIO_ReadPin(KEY0_GPIO_Port,KEY0_Pin)) temp = 1;           //当某一个按键按下是，临时变量值为对应的按键值加一
    if(1-HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port,KEY1_Pin)) temp = 2;           //加一是因为temp为0时无法进入switch中，所以案件之都加一
    if(1-HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_Port,KEY2_Pin)) temp = 3;           //
    if(HAL_GPIO_ReadPin(WKUP_GPIO_Port,WKUP_Pin))   temp = 4;
    switch(temp)
    {
        case 1: Key0_Count++; Key1_Count=0;Key2_Count=0;WKUP_Count=0 ;  //通过temp变量的值，将对应按键计数值加一
            break;                                                      //同时将其他按键计数值清零，
        case 2: Key1_Count++; Key0_Count=0;Key2_Count=0;WKUP_Count=0 ;  
            break;
        case 3: Key2_Count++; Key0_Count=0;Key1_Count=0;WKUP_Count=0 ;
            break;
        case 4: WKUP_Count++; Key0_Count=0;Key1_Count=0;Key2_Count=0 ;
            break;
        default: Key0_Count=0; Key1_Count=0;Key2_Count=0;WKUP_Count=0 ;
            break;
    }
    if(Key0_Count >= 500)           //当temp到达一定值时，则可判断按键按下
    {
        Key_Num = 1;                //按键按下，将所有的按键计数值清零
        Key0_Count=0; Key1_Count=0;Key2_Count=0;WKUP_Count=0 ;
    }
    if(Key1_Count >= 500)
    {
        Key_Num = 2;
        Key0_Count=0; Key1_Count=0;Key2_Count=0;WKUP_Count=0 ;
    }
    if(Key2_Count >= 500)
    {
        Key_Num = 3;
        Key0_Count=0; Key1_Count=0;Key2_Count=0;WKUP_Count=0 ;
    }
    if(WKUP_Count >= 500)
    {
        Key_Num = 4;
        Key0_Count=0; Key1_Count=0;Key2_Count=0;WKUP_Count=0 ;
    }
        return Key_Num;	//返回按键值，当没有按键按下，或者存在抖动时，返回值为0

这种方法相对于第一种，逻辑上更严谨，但是不好控制计数值。并且多次进入函数，占用大量CPU资源，所以我们引入第三种方法，规定时间间隔，进行扫描，通过数组判断结果。代码如下：

代码展示

main.c

/* USER CODE BEGIN PFP */
void Proc2msTask(void)        //2ms任务
{
    static uint8_t i=0;
    if(Get_2ms_Flag() == 1)     //获取2ms标志位
    {
        Clear_2ms_Flag();      //清除2ms标志位
        
        //2mstask code
        i++;
        if(i==4)                //1s扫描一处按键状态
        {
            i=0;
            Key_One_Scan(Key_Name_Key0,Key0_Up_Task,Key0_Down_Task);         //扫描Key0状态
            Key_One_Scan(Key_Name_Key1,Key1_Up_Task,Key1_Down_Task);         //扫描Key1状态
            Key_One_Scan(Key_Name_Key2,Key2_Up_Task,Key2_Down_Task);         //扫描Key2状态
            Key_One_Scan(Key_Name_WKUP,WWKUP_Up_Task,WKUP_Down_Task);        //扫描WKUP状态
        }
        
    }
}

void Proc1sTask(void)       //1s任务
{
  if(Get_1s_Flag() == 1)     //获取1s标志位
  {
    Clear_1s_Flag();         //清除1s标志位
      
      //1stask code
//      HAL_GPIO_TogglePin(LED0_GPIO_Port,LED0_Pin);
  }      
}
/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */

/* USER CODE END 0 */

/**
 * @brief  The application entry point.
 * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_TIM10_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim10);
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
      Proc2msTask();       //调用2ms任务
      Proc1sTask();        //调用1s任务
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

Key.c

/* USER CODE BEGIN 2 */
void Key0_Down_Task(void)
{
   HAL_GPIO_WritePin(LED0_GPIO_Port,LED0_Pin,GPIO_PIN_RESET); //按下亮灯 
}
void Key0_Up_Task(void)
{
   HAL_GPIO_WritePin(LED0_GPIO_Port,LED0_Pin,GPIO_PIN_SET);  //松开关闭 
}
void Key1_Down_Task(void)
{
   HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin,GPIO_PIN_RESET); //按下亮灯  
}
void Key1_Up_Task(void)
{
   HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin,GPIO_PIN_SET);  //松开关闭  
}
void Key2_Down_Task(void)
{
    HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port,LED2_Pin,GPIO_PIN_RESET); //按下亮灯 
}
void Key2_Up_Task(void)
{
    HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port,LED2_Pin,GPIO_PIN_SET);  //松开关闭 
}
void WKUP_Down_Task(void)
{
   HAL_GPIO_WritePin(LED3_GPIO_Port,LED3_Pin,GPIO_PIN_RESET); //按下亮灯  
}
void WWKUP_Up_Task(void)
{
   HAL_GPIO_WritePin(LED3_GPIO_Port,LED3_Pin,GPIO_PIN_SET);  //松开关闭  
}

void Key_One_Scan(uint8_t KeyName ,void(*OnKeyOneUp)(void), void(*OnKeyOneDown)(void))
{
   static uint8_t Key_Val[Key_Name_Max];    //按键值的存放位置
   static uint8_t Key_Flag[Key_Name_Max];   //KEY0~2为0时表示按下，为1表示松开，WKUP反之
    
   Key_Val[KeyName] = Key_Val[KeyName] <<1;  //每次扫描完，将上一次扫描的结果左移保存
   
    switch(KeyName)
    {
        case Key_Name_Key0:  Key_Val[KeyName] = Key_Val[KeyName] | (HAL_GPIO_ReadPin(KEY0_GPIO_Port, KEY0_Pin));    //读取Key0按键值
            break;
        case Key_Name_Key1:  Key_Val[KeyName] = Key_Val[KeyName] | (HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port, KEY1_Pin));   //读取Key1按键值
            break;
        case Key_Name_Key2:  Key_Val[KeyName] = Key_Val[KeyName] | (HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_Port, KEY2_Pin));   //读取Key2按键值
            break;
        case Key_Name_WKUP:  Key_Val[KeyName] = Key_Val[KeyName] | (HAL_GPIO_ReadPin(WKUP_GPIO_Port, WKUP_Pin));   //读取WKUP按键值
            break; 
        default:
            break;
    }
    if(KeyName == Key_Name_WKUP)     //WKUP的电路图与其他按键不同，所以需要特殊处理
    {
        //WKUP特殊情况
        //当按键标志为1(松开)是，判断是否按下，WKUP按下时为0xff
        if(Key_Val[KeyName] == 0xff && Key_Flag[KeyName] == 1)
        {
            (*OnKeyOneDown)();
           Key_Flag[KeyName] = 0;
        }
        //当按键标志位为0（按下），判断按键是否松开,WKUP松开时为0x00
        if(Key_Val[KeyName] == 0x00 && Key_Flag[KeyName] == 0)
        {
            (*OnKeyOneUp)();
           Key_Flag[KeyName] = 1;
        } 
    }
    else                               //Key0~2按键逻辑判断
    {
        //Key0~2常规判断
          //当按键标志为1(松开)是，判断是否按下
        if(Key_Val[KeyName] == 0x00 && Key_Flag[KeyName] == 1)
        {
            (*OnKeyOneDown)();
           Key_Flag[KeyName] = 0;
        }
        //当按键标志位为0（按下），判断按键是否松开
        if(Key_Val[KeyName] == 0xff && Key_Flag[KeyName] == 0)
        {
            (*OnKeyOneUp)();
           Key_Flag[KeyName] = 1;
        }  
    }
     
   
}
/* USER CODE END 2 */

Key.h

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"

/* USER CODE BEGIN Includes */

/* USER CODE END Includes */

/* USER CODE BEGIN Private defines */
typedef enum
 {
     Key_Name_Key0 = 0,
     Key_Name_Key1,
     Key_Name_Key2,
     Key_Name_WKUP,
     Key_Name_Max
 }EnumKeyOneName;
 
/* USER CODE END Private defines */

void MX_GPIO_Init(void);

/* USER CODE BEGIN Prototypes */
void Key0_Down_Task(void);
    
void Key0_Up_Task(void);
    
void Key1_Down_Task(void);

void Key1_Up_Task(void);

void Key2_Down_Task(void);

void Key2_Up_Task(void);

void WKUP_Down_Task(void);

void WWKUP_Up_Task(void);


void Key_One_Scan(uint8_t KeyName ,void(*OnKeyOneUp)(void), void(*OnKeyOneDown)(void)); 
/* USER CODE END Prototypes */

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif /*__ GPIO_H__ */