按键输入实验

实验内容：通过 ALIENTEK 精英 STM32F103 上已有的 3 个按键（KEY_UP、KEY0 和 KEY1），来控制板上的 2 个 LED（DS0 和 DS1）和蜂鸣器，其中 KEY_UP 控制蜂鸣器，按一次叫，再按一次停；KEY1 控制 DS1，按一次亮，再按一次灭；KEY0 则同时控制 DS0 和 DS1，按一次，他们的状态就翻转一次。

按键的简介

按键分类与输入原理

按键按照结构原理可以分为两类：

一类是触点式开关按键，如机械式开关、导电橡胶式开关灯;

另一类是无触点式开关按键，如电气式按键，磁感应按键等。前者造价低，后者寿命长。目前，微机系统中最常见的是触点式开关按键。

在单片机应用系统中，除了复位按键有专门的复位电路及专一的复位功能外，其他按键都是以开关状态来设置控制功能或输入数据的。当所设置的功能键或数字键按下时，计算机应用系统应完成该按键所设定的功能，按键信息输入时与软件结构密切相关的过程。

对于一组键或一个键盘，总有一个接口电路与CPU相连。CPU可以采用查询或中断方式了解有无将按键输入，并检查是哪一个按键按下，将该键号送入累加器，然后通过跳转指令转入执行该键的功能程序，执行完成后再返回主程序。

按键结构与特点

微机键盘通常使用机械触点式按键开关，其主要功能式把机械上的通断转换为电气上的逻辑关系。也就是说，它能提供标准的TTL逻辑电平，以便于通用数字系统的逻辑电平相容。机械式按键再按下或释放时，由于机械弹性作用的影响，通常伴随有一定的时间触点机械抖动，然后其触点才稳定下来。

其抖动过程如下图所示，抖动时间的长短与开关的机械特性有关，一般为5-10ms。在触点抖动期间检测按键的导通与断开，可能导致判断出错，即按键一次按下或释放错误的被认为是多次操作，这种情况是不允许出现的。为了克服按键触点机械抖动所致的检测误判，必须采取消抖措施。

按键较少时，可采用硬件消抖;按键较多式，采用软件消抖。

独立按键

单片机控制系统中，如果只需要几个功能键，此时，可采用独立式按键结构。

独立按键式直接用I/O口线构成的单个按键电路，其特点式每个按键单独占用一根I/O口线，每个按键的工作不会影响其他I/O口线的状态。独立按键的典型应用如图所示。独立式按键电路配置灵活，软件结构简单，但每个按键必须占用一个I/O口线，因此，在按键较多时，I/O口线浪费较大，不宜采用。独立按键如下图所示。

独立按键的软件常采用查询式结构。先逐位查询没跟I/O口线的输入状态，如某一根I/O口线输入为低电平，则可确认该I/O口线所对应的按键已按下，然后，再转向该键的功能处理程序。

硬件设计

本实验用到的硬件资源有：

1）指示灯 DS0、DS1

2）蜂鸣器

3） 3 个按键：KEY0、KEY1 和 KEY_UP。

DS0、DS1 以及蜂鸣器和 STM32F1 的连接在之前的博文都已经分别介绍了，在精英 STM32F103 上的按键 KEY0 连接在 PE4 上、KEY1 连接在 PE3 上、KEY_UP 连接在 PA0 上。如图所示：

这里需要注意的是：KEY0 和 KEY1 是低电平有效的，而 KEY_UP 是高电平有效的，并且外部都没有上下拉电阻，所以，需要在 STM32F1 内部设置上下拉。

软件设计

在工程文件目录下面新建两个文件夹分别为：key.c和key.h。并在把源文件添加到工程，和添加头文件的路径。

在key.c中的代码为：


#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
//按键初始化函数
void KEY_Init(void) //IO 初始化
{ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE); //使能     PORTA,PORTE 时钟GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4;//GPIOE.3~4GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //设置成上拉输入GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure); //初始化 GPIOE3,4GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //初始化 WK_UP-->GPIOA.0GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //PA0 设置成输入，下拉 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化 GPIOA.0}
//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，KEY3 按下 WK_UP
//注意此函数有响应优先级,KEY0>KEY1>KEY_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 KEY0_PRES;else if(KEY1==0)return KEY1_PRES;else if(WK_UP==1)return WKUP_PRES;}else if(KEY0==1&&KEY1==1&&WK_UP==0)key_up=1; return 0;// 无按键按下
}

这段代码包含 2 个函数，void KEY_Init(void)和 u8 KEY_Scan(u8 mode)。

KEY_Init()是用来初始化按键输入的 IO 口的。首先使能 GPIOA 和 GPIOE 时钟，然后实现 PA0、PE3 和 PE4 的输入设置。

KEY_Scan()函数，则是用来扫描这 3 个 IO 口是否有按键按下。KEY_Scan()函数，支持两种扫描方式，通过 mode 参数来设置。

当 mode 为 0 的时候，KEY_Scan()函数将不支持连续按，扫描某个按键，该按键按下之后必须要松开，才能第二次触发，否则不会再响应这个按键，这样的好处就是可以防止按一次多次触发，而坏处就是在需要长按的时候比较不合适。

当mode 为 1 的时候，KEY_Scan()函数将支持连续按，如果某个按键一直按下，则会一直返回这个按键的键值，这样可以方便的实现长按检测。mode 这个参数，可以选择不同的方式。该函数里面有 static 变量。

函数的按键扫描是有优先级的，最优先的是 KEY0，第二优先的是 KEY1，最后是 WK_UP 按键。该函数有返回值，如果有按键按下，则返回非 0 值，如果没有或者按键不正确，则返回 0。

在key.h中的代码为：

#ifndef __KEY_H
#define __KEY_H
#include "sys.h"#define KEY0 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4)//读取按键 0
#define KEY1 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_3)//读取按键 1
#define WK_UP GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0)//读取按键 WK_UP)
#define KEY0_PRES 1 //KEY0 按下
#define KEY1_PRES 2 //KEY1 按下
#define WKUP_PRES 3 //WK_UP 按下(void KEY_Init(void); //IO 初始化
u8 KEY_Scan(u8); //按键扫描函数
#endif

main.c中的代码：

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "beep.h"
//ALIENTEK 精英 STM32 开发板实验 3
//按键输入实验
int main(void)
{u8 key;delay_init(); //延时函数初始化 LED_Init(); //LED 端口初始化KEY_Init(); //初始化与按键连接的硬件接口BEEP_Init(); //初始化蜂鸣器端口LED0=0; //先点亮红灯while(1){key =KEY_Scan(0); //得到键值if(key){ switch(t){ case WKUP_PRES: //控制蜂鸣器BEEP=!BEEP;break;case KEY1_PRES: //控制 LED1 翻转LED1=!LED1;break;case KEY0_PRES: //同时控制 LED0,LED1 翻转LED0=!LED0;LED1=!LED1;break;}}else delay_ms(10); }
}

主函数代码的编写流程：

先进行一系列的初始化操作，然后在while循环中调用按键扫描函数 KEY_Scan()扫描按键值，最后根据按键值控制 LED 和蜂鸣器的翻转。

实验现象

当WK_UP 按下时，蜂鸣器的状态反转（即响变为不响，不响变成响）；

当KEY_0按下时， LED1的状态反转（即亮变成不亮，不亮变成亮）；

当KEY_0按下时，LED0和LED1的状态同时反转（即亮变成不亮，不亮变成亮）；

【STM32学习笔记】（11）——按键输入实验详解相关推荐

正点原子stm32F407学习笔记4——按键输入实验
一.硬件连接 KEY0.KEY1 和 KEY2 是低电平有效的,而 KEY_UP 是高电平有效,并且外部都没有上下拉电阻,所以,需要在 STM32F4 内部设置上下拉. 二.软件设计参考蜂鸣器一节新 ...
【stm32】stm32学习笔记（江科大）-详解stm32获取Mpu6050陀螺仪和加速度
目录 I2C 起始条件: 终止条件: 发送一个字节接收一个字节接收发送应答代码 I2C I2C.C I2C.h Mpu6050 Mpu6050.c Mpu6050.h Mpu6050Reg.h ...
hibernate框架学习笔记11：Criteria查询详解
创建实体类对象: package domain;import java.util.HashSet; import java.util.Set;//客户实体 public class Customer ...
STM32学习笔记：按键实验
STM32学习笔记:按键实验一.所使用的函数 1.时钟使能函数 RCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState New ...
JDBC学习笔记02【ResultSet类详解、JDBC登录案例练习、PreparedStatement类详解】
黑马程序员-JDBC文档(腾讯微云)JDBC笔记.pdf:https://share.weiyun.com/Kxy7LmRm JDBC学习笔记01[JDBC快速入门.JDBC各个类详解.JDBC之CR ...
IP地址和子网划分学习笔记之《子网划分详解》
一,子网划分概述 IP地址和子网划分学习笔记相关篇章: 1.IP地址和子网划分学习笔记之<预备知识:进制计数> 2.IP地址和子网划分学习笔记之<IP地址详解> 3.IP地址和 ...
小猫爪：i.MX RT1050学习笔记26-RT1xxx系列的FlexCAN详解
i.MX RT1050学习笔记26-RT1xxx系列的FlexCAN详解 1 前言 2 FlexCAN简介 2.1 MB(邮箱)系统 2.1.1 正常模式下 2.1.2 激活了CAN FD情况下 2. ...
IP地址和子网划分学习笔记之《IP地址详解》
在学习IP地址和子网划分前,必须对进制计数有一定了解,尤其是二进制和十进制之间的相互转换,对于我们掌握IP地址和子网的划分非常有帮助,可参看如下目录详文. IP地址和子网划分学习笔记相关篇章: 1.I ...
我的学习笔记——CSS背景渐变(Gradients)详解
我的学习笔记--CSS背景渐变(Gradients)详解一.线性渐变(Linear Gradients) 1.语法 background-image: linear-gradient(directi ...

【STM32学习笔记】（11）——按键输入实验详解