【按键】[独立按键] - 3：三击 以及 N击
2024-06-24 21:52:26
三、 [三击]程序
1.三击介绍
- 三击判定：在完成第一次【单击】之后，在一定的时间间隔内（本程序使用的是300ms），接着完成第二次【单击】,时间间隔重新计时，然后又在这个时间间隔内，完成第三次【单击】，及判定为【三击】。
注：【单击】是包括按下和释放按键的过程，判定方式沿用上文所说的，如果忘了，可以参考上文。 - 三击响应时序图
注：
T1：是单击判定的时间，范围：30ms < T1 < 3000ms。
T2：是判定双击的时间间隔，是个定值 300ms。这个时间间隔的计算，是从第一次【单击】释放后开始计时，直到第二次【单击】释放按键后结束。在完成第一次【单击】后（释放按键后开始计时），在这个时间间隔内，如果再一次完成【单击】
T3：是判定三击的时间间隔，双击之后，在这个时间内，再一次有【单击】，击判定为【三击】。其实质与T2一样。
2.按键程序结果
按键程序结构可以分为三个部分：
- 第一部分：判断有无单击按键；
- 第二部分：判断双击，即是在预设的时间间隔内，有无第二次【单击】；
第三部分：判断三击，即是在【双击】后，在预设的时间间隔内，有无再一次的【单击】。
3.三击程序的源代码以及注释
程序的注释写的很详细，应该是可以读懂的，如果有疑问可以留言讨论。
以下是key.c 的源代码：
// =========================== key.c ======================
#include "reg51.h"#define KEY_INPUT P1.0 // 按键IO#define KEY_STATE_0 0 // 按键状态
#define KEY_STATE_1 1
#define KEY_STATE_2 2
#define KEY_STATE_3 3#define SINGLE_KEY_TIME 3 // SINGLE_KEY_TIME*10MS = 30MS 判定单击的时间长度，软件消抖
#define KEY_INTERVAL 30 // KEY_INTERVAL*10MS = 300MS 判定双击的时间间隔
#define LONG_KEY_TIME 300 // LONG_KEY_TIME*10MS = 3S 判定长按的时间长度#define N_KEY 0 // no click
#define S_KEY 1 // single click
#define D_KEY 2 // double click
#define T_KEY 3 // Triple click
#define L_KEY 10 // long press// ----------------------------------- key_driver --------------------------
unsigned char key_driver(void)
{ static unsigned char key_state = 0;static unsigned int key_time = 0;unsigned char key_press, key_return; key_return = N_KEY; // 清除 返回按键值key_press = key_input; // 读取当前键值switch (key_state) { case KEY_STATE_0: // 按键状态0：判断有无按键按下if (!key_press) // 有按键按下{key_time = 0; // 清零时间间隔计数key_state = KEY_STATE_1; // 然后进入 按键状态1} break;case KEY_STATE_1: // 按键状态1：软件消抖（确定按键是否有效，而不是误触）。按键有效的定义：按键持续按下超过设定的消抖时间。if (!key_press) {key_time++; // 一次10msif(key_time>=SINGLE_KEY_TIME) // 消抖时间为：SINGLE_KEY_TIME*10ms = 30ms;{key_state = KEY_STATE_2; // 如果按键时间超过 消抖时间，即判定为按下的按键有效。按键有效包括两种：单击或者长按，进入 按键状态2， 继续判定到底是那种有效按键}} else key_state = KEY_STATE_0; // 如果按键时间没有超过，判定为误触，按键无效，返回 按键状态0，继续等待按键break; case KEY_STATE_2: // 按键状态2：判定按键有效的种类：是单击，还是长按if(key_press) // 如果按键在 设定的长按时间 内释放，则判定为单击{ key_return = S_KEY; // 返回 有效按键值：单击key_state = KEY_STATE_0; // 返回 按键状态0，继续等待按键} else{key_time++; if(key_time >= LONG_KEY_TIME) // 如果按键时间超过 设定的长按时间（LONG_KEY_TIME*10ms=300*10ms=3000ms）, 则判定为 长按{key_return = L_KEY; // 返回 有效键值值：长按key_state = KEY_STATE_3; // 去状态3，等待按键释放}}break;case KEY_STATE_3: // 等待按键释放if (key_press) {key_state = KEY_STATE_0; // 按键释放后，进入 按键状态0 ，进行下一次按键的判定} break; default: // 特殊情况：key_state是其他值得情况，清零key_state。这种情况一般出现在 没有初始化key_state，第一次执行这个函数的时候key_state = KEY_STATE_0;break;}return key_return; // 返回 按键值
} // ----------------------------------- key_read --------------------------------
unsigned char key_read(void)
{ static unsigned char key_state1=0, key_time1=0;unsigned char key_return,key_temp;key_return = N_KEY; // 清零 返回按键值key_temp = key_driver(); // 读取键值switch(key_state1) { case KEY_STATE_0: // 按键状态0：等待有效按键（通过 key_driver 返回的有效按键值）if (key_temp == S_KEY) // 如果是[单击]，不马上返回单击按键值，先进入 按键状态1，判断是否有[双击]的可能{ key_time1 = 0; // 清零计时key_state1 = KEY_STATE_1; } else // 如果不是[单击]，直接返回按键值。这里的按键值可能是：[长按]，[无效按键]{key_return = key_temp; // 返回 按键值}break;case KEY_STATE_1: // 按键状态1：判定是否有[双击]if (key_temp == S_KEY) // 有[单击]后，如果在 设定的时间间隔（KEY_INTERVAL*10ms=30*10ms=300ms） 内，再次有[单击]，则为[双击]，但是不马上返回 有效按键值为[双击]，先进入 按键状态2，判断是否有[三击]{key_time1 = 0; // 清零 时间间隔key_state1 = KEY_STATE_2; // 改变 按键状态值} else // 有[单击]后，如果在 设定的时间间隔（KEY_INTERVAL*10ms=30*10ms=300ms）内，没有[单击]出现，则判定为 [单击]{key_time1++; // 计数 时间间隔if(key_time1 >= KEY_INTERVAL) // 超过 时间间隔{ key_return = S_KEY; // 返回 有效按键：[单击]key_state1 = KEY_STATE_0; // 返回 按键状态0，等待新的有效按键} } break; case KEY_STATE_2: // 按键状态2：判定是否有[三击]if (key_temp == S_KEY) // 有[双击]后，如果在 设定的时间间隔（KEY_INTERVAL*10ms=30*10ms=300ms） 内，再次有[单击]，则为[三击]，由于这里只扩展到[三击]，所以马上返回 有效按键值为[三击]{key_return = T_KEY; // 返回 有效按键：[三击]key_state1 = KEY_STATE_0; // 返回 按键状态0，等待新的有效按键} else // 有[双击]后，如果在 设定的时间间隔（KEY_INTERVAL*10ms=30*10ms=300ms）内，没有[单击]，则判定为 [双击]{key_time1++; // 计数 时间间隔if(key_time1 >= KEY_INTERVAL) // 超过 时间间隔{ key_return = D_KEY; // 返回 有效按键：[双击]key_state1 = KEY_STATE_0; // 返回 按键状态0，等待新的有效按键} } break; default: // 特殊情况：key_state是其他值得情况，清零key_state。这种情况一般出现在 没有初始化key_state，第一次执行这个函数的时候key_state1 = KEY_STATE_0;break;}return key_return; // 返回 按键值
}
使用注意：
1）硬件：按键的一端接地（GND），另一端接IO口。IO为输入，一定要有上拉电阻。
2）定时器：这里为了精确的定时，所以使用了定时器，定时器的时间是10ms。
3）扫描周期：调用此函数时，一定确保”扫描周期“要小于10ms。不然按键内所涉及的时间就会不准，会偏大。所涉及的时间包括消抖时长，按键长按时长等。
扫描周期定义：从 第一次进入按键扫描程序 开始，到第二次进入按键扫描程序时 结束，之间所用的时间。
测量扫描周期的方法：可以在按键扫描程序的第一句，添加IO口取反函数，然后用示波器查看改IO口，其IO口周期的一般就是扫描周期了。
4）特别注意以上程序的3个关于时间的宏，相当的重要。如果想更改按键的单击的灵敏度，双击(三击)的速度，或者长按的时间，只需要修改这些宏的值即可。
比如：针对于老人的使用的按键，就需要将双击的速度调节的慢一点，就可以将KEY_INTERVAL的值增大。
- SINGLE_KEY_TIME：单击的灵敏度，值越小，越灵敏。
- KEY_INTERVAL ：双击的点击速度，修改这个值，值越小，速度越快。同时这个值也决定了单击的响应时间，因为单击之后，还需要判断在这个时间间隔内没有第二次单击，如果没有才是真正的单击，所以单击响应的时间为：SINGLE_KEY_TIME+KEY_INTERVAL；
- LONG_KEY_TIME ：长按的时间，修改这个即可，值越大，时间越长。
4.按键程序的使用实例
这里以C51位硬件平台进行实例讲解
1）实例程序的功能：
- 单击：取反LED1
- 双击：取反LED2
- 三击：取反LED3
- 长按：点亮LED1，LED2，LED3
2）硬件：
- 按键IO：P1.0
- LED1 ：P2.0
- LED2 ：P2.1
- LED3 ：P2.2
以下是 main.c 源代码:
// =========================== key.c ======================#include "reg51.h"
#include "key.c"#define LED_ALL_ON() P2 |= 0x07
#define LED_ALL_OFF() P2 &= ~0x07sbit LED1 = P2.0; // 定义LEDIO口
sbit LED2 = P2.1; // 定义LEDIO口
sbit LED3 = P2.2; // 定义LEDIO口unsigned char g_u8_KeyValue; // 按键值
unsigned char g_flag_10ms_key; // 10ms 计时标志void key_read(); // 声明读取按键函数void T0_Init_10ms(void) // timer0，初始化函数 ，定时时间为 10ms
{ TMOD |= 0x01;TH0 = (65535 - 10000)/256;TL0 = (65535 - 10000)%256;ET0 = 1;TR0 = 1; EA = 1;
}// 主函数
void main(void)
{P1.0 = 1; // P1.0 拉高T0_Init_10ms(); // 定时器0，初始化，定时10mswhile(1){if(g_flag_10ms_key) // 等待10ms,定时完成{g_flag_10ms_key = 0; // 清零10ms定时标志g_u8_KeyValue = key_read(); // 读取按键值switch(g_u8_KeyValue){case S_KEY: LED1 = !LED1; break; // 单击 取反LED1case D_KEY: LED2 = !LED2; break; // 双击 取反LED2case T_KEY: LED3 = !LED3; break; // 三击 取反LED3case L_KEY: LED_ALL_ON(); break; // 长按 点亮所有的LED}}}
}// timer0 中断服务程序
void IRQ_T0(void) interrupt 1
{g_flag_10ms_key = 1; // 置位 10ms 定时标志
}Pillar Peng
2016.3.29 - 17:30
有之前单击，双击，三击的介绍，四击以及N击只是一小段程序的区别。有兴趣的可以扩展一下4击以及N击，试着自己动手编写程序，其实很简单的，只需要更改key_read 函数即可，大家可以对照双击，三击和四击的程序，就可以看得出来，改动的地方很少。
将扩展的四击程序附在这里：
// =========================== key.c ======================
#include "reg51.h"#define KEY_INPUT P1.0 // 按键IO#define KEY_STATE_0 0 // 按键状态
#define KEY_STATE_1 1
#define KEY_STATE_2 2
#define KEY_STATE_3 3#define SINGLE_KEY_TIME 3 // SINGLE_KEY_TIME*10MS = 30MS 判定单击的时间长度，软件消抖
#define KEY_INTERVAL 30 // KEY_INTERVAL*10MS = 300MS 判定双击的时间间隔
#define LONG_KEY_TIME 300 // LONG_KEY_TIME*10MS = 3S 判定长按的时间长度#define N_KEY 0 // no click
#define S_KEY 1 // single click 单击
#define D_KEY 2 // double click 双击
#define T_KEY 3 // Triple click 三击
#define Q_KEY 4 // Quadruple click 四击
#define L_KEY 10 // long press 长按// ----------------------------------- key_driver --------------------------
unsigned char key_driver(void)
{ static unsigned char key_state = 0;static unsigned int key_time = 0;unsigned char key_press, key_return; key_return = N_KEY; // 清除 返回按键值key_press = key_input; // 读取当前键值switch (key_state) { case KEY_STATE_0: // 按键状态0：判断有无按键按下if (!key_press) // 有按键按下{key_time = 0; // 清零时间间隔计数key_state = KEY_STATE_1; // 然后进入 按键状态1} break;case KEY_STATE_1: // 按键状态1：软件消抖（确定按键是否有效，而不是误触）。按键有效的定义：按键持续按下超过设定的消抖时间。if (!key_press) {key_time++; // 一次10msif(key_time>=SINGLE_KEY_TIME) // 消抖时间为：SINGLE_KEY_TIME*10ms = 30ms;{key_state = KEY_STATE_2; // 如果按键时间超过 消抖时间，即判定为按下的按键有效。按键有效包括两种：单击或者长按，进入 按键状态2， 继续判定到底是那种有效按键}} else key_state = KEY_STATE_0; // 如果按键时间没有超过，判定为误触，按键无效，返回 按键状态0，继续等待按键break; case KEY_STATE_2: // 按键状态2：判定按键有效的种类：是单击，还是长按if(key_press) // 如果按键在 设定的长按时间 内释放，则判定为单击{ key_return = S_key; // 返回 有效按键值：单击key_state = KEY_STATE_0; // 返回 按键状态0，继续等待按键} else{key_time++; if(key_time >= LONG_KEY_TIME) // 如果按键时间超过 设定的长按时间（LONG_KEY_TIME*10ms=300*10ms=3000ms）, 则判定为 长按{key_return = L_KEY; // 返回 有效键值值：长按key_state = KEY_STATE_3; // 去状态3，等待按键释放}}break;case KEY_STATE_3: // 等待按键释放if (key_press) {key_state = KEY_STATE_0; // 按键释放后，进入 按键状态0 ，进行下一次按键的判定} break; default: // 特殊情况：key_state是其他值得情况，清零key_state。这种情况一般出现在 没有初始化key_state，第一次执行这个函数的时候key_state = KEY_STATE_0;break;}return key_return; // 返回 按键值
} // ----------------------------------- key_read --------------------------------
void key_read(void)
{ static unsigned char key_state1=0, key_time1=0;unsigned char key_return,key_temp;key_return = N_KEY; // 清零 返回按键值key_temp = key_driver(); // 读取键值switch(key_state1) { case KEY_STATE_0: // 按键状态0：等待有效按键（通过 key_driver 返回的有效按键值）if (key_temp == S_key ) // 如果是[单击]，不马上返回单击按键值，先进入 按键状态1，判断是否有[双击]的可能{ key_time1 = 0; // 清零计时key_state1 = KEY_STATE_1; } else // 如果不是[单击]，直接返回按键值。这里的按键值可能是：[长按]，[无效按键]{key_return = key_temp; // 返回 按键值}break;case KEY_STATE_1: // 按键状态1：判定是否有[双击]if (key_temp == S_key) // 有[单击]后，如果在 设定的时间间隔（KEY_INTERVAL*10ms=30*10ms=300ms） 内，再次有[单击]，则为[双击]，但是不马上返回 有效按键值为[双击]，先进入 按键状态2，判断是否有[三击]{key_time1 = 0; // 清零 时间间隔key_state1 = KEY_STATE_2; // 改变 按键状态值} else // 有[单击]后，如果在 设定的时间间隔（KEY_INTERVAL*10ms=30*10ms=300ms）内，没有[单击]出现，则判定为 [单击]{key_time1++; // 计数 时间间隔if(key_time1 >= KEY_INTERVAL) // 超过 时间间隔{ key_return = S_key; // 返回 有效按键：[单击]key_state1 = KEY_STATE_0; // 返回 按键状态0，等待新的有效按键} } break; case KEY_STATE_2: // 按键状态2：判定是否有[三击]if (key_temp == S_key) // 有[双击]后，如果在 设定的时间间隔（KEY_INTERVAL*10ms=30*10ms=300ms） 内，再次有[单击]，则为[三击]，由于这里只扩展到[三击]，所以马上返回 有效按键值为[三击]{key_time1 = 0; // 清零 时间间隔key_state1 = KEY_STATE_3; // 改变 按键状态值 } else // 有[双击]后，如果在 设定的时间间隔（KEY_INTERVAL*10ms=30*10ms=300ms）内，没有[单击]，则判定为 [双击]{key_time1++; // 计数 时间间隔if(key_time1 >= KEY_INTERVAL) // 超过 时间间隔{ key_return = D_KEY; // 返回 有效按键：[双击]key_state1 = KEY_STATE_0; // 返回 按键状态0，等待新的有效按键}}break; case KEY_STATE_3: // 按键状态3：等待按键释放if (key_temp == S_key) // 有[三击]后，如果在 设定的时间间隔（KEY_INTERVAL*10ms=30*10ms=300ms） 内，再次有[单击]，则为[四击]，马上返回有效按键值为[四击]，{ key_return = Q_key; // 返回 有效按键：[四击]key_state1 = KEY_STATE_0; // 返回 按键状态0，等待新的有效按键} else { // 有[三击]后，如果在 设定的时间间隔（KEY_INTERVAL*10ms=30*10ms=300ms）内，没有[单击]，则判定为 [三击] key_time1++; // 计数 时间间隔if(key_time1 >= KEY_INTERVAL) // 超过 时间间隔{ key_return = T_KEY; // 返回 有效按键：[三击]key_state1 = KEY_STATE_0; // 返回 按键状态0，等待新的有效按键} } break; default: // 特殊情况：key_state是其他值得情况，清零key_state。这种情况一般出现在 没有初始化key_state，第一次执行这个函数的时候key_state1 = KEY_STATE_0;break;}return = key_return; // 返回 按键值
}
Pillar Peng
2016.3.30 - 14:04
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第一部分：【按键】[独立按键] - 1：单击
第二部分：【按键】[独立按键] - 2：双击
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