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STM32固件庫(kù)使用–按鍵輸入程序

[復(fù)制鏈接]
ID:424834 發(fā)表于 2020-5-31 07:50 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
簡(jiǎn)介
1.硬件
STM32F103C8T6 獨(dú)立按鍵
2.軟件
keil軟件

硬件部分
1.按鍵分類與輸入原理

按鍵按照結(jié)構(gòu)原理科分為兩類，一類是觸點(diǎn)式開關(guān)按鍵，如機(jī)械式開關(guān)、導(dǎo)電橡膠式開關(guān)燈；另一類是無觸點(diǎn)式開關(guān)按鍵，如電氣式按鍵，磁感應(yīng)按鍵等。前者造價(jià)低，后者壽命長(zhǎng)。目前，微機(jī)系統(tǒng)中最常見的是觸點(diǎn)式開關(guān)按鍵。

在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，除了復(fù)位按鍵有專門的復(fù)位電路及專一的復(fù)位功能外，其他按鍵都是以開關(guān)狀態(tài)來設(shè)置控制功能或輸入數(shù)據(jù)的。當(dāng)所設(shè)置的功能鍵或數(shù)字鍵按下時(shí)，計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)完成該按鍵所設(shè)定的功能，鍵信息輸入時(shí)與軟件結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的過程。

對(duì)于一組鍵或一個(gè)鍵盤，總有一個(gè)接口電路與CPU相連。CPU可以采用查詢或中斷方式了解有無將按鍵輸入，并檢查是哪一個(gè)按鍵按下，將該鍵號(hào)送人累加器，然后通過跳轉(zhuǎn)指令轉(zhuǎn)入執(zhí)行該鍵的功能程序，執(zhí)行完成后再返回主程序。

2.按鍵結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

微機(jī)鍵盤通常使用機(jī)械觸點(diǎn)式按鍵開關(guān)，其主要功能式把機(jī)械上的通斷轉(zhuǎn)換為電氣上的邏輯關(guān)系。也就是說，它能提供標(biāo)準(zhǔn)的TTL邏輯電平，以便于通用數(shù)字系統(tǒng)的邏輯電平相容。機(jī)械式按鍵再按下或釋放時(shí)，由于機(jī)械彈性作用的影響，通常伴隨有一定的時(shí)間觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)，然后其觸點(diǎn)才穩(wěn)定下來。其抖動(dòng)過程如下圖1所示，抖動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短與開關(guān)的機(jī)械特性有關(guān)，一般為5-10ms。在觸點(diǎn)抖動(dòng)期間檢測(cè)按鍵的通與斷，可能導(dǎo)致判斷出錯(cuò)，即按鍵一次按下或釋放錯(cuò)誤的被認(rèn)為是多次操作，這種情況是不允許出現(xiàn)的。為了克服你、按鍵觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)所致的檢測(cè)誤判，必須采取消抖措施。按鍵較少時(shí)，可采用硬件消抖；按鍵較多式，采用軟件消抖。


按鍵編碼

一組按鍵或鍵盤都要通過I/O口線查詢按鍵的開關(guān)狀態(tài)。根據(jù)鍵盤結(jié)構(gòu)的不同，采用不同的編碼。無論有無編碼，以及采用什么編碼，最后都要轉(zhuǎn)換成為與累加器中數(shù)值相對(duì)應(yīng)的鍵值，以實(shí)現(xiàn)按鍵功能程序的跳轉(zhuǎn)。

（2）鍵盤程序

一個(gè)完整的鍵盤控制程序應(yīng)具備以下功能：

a.檢測(cè)有無按鍵按下，并采取硬件或軟件措施消抖。

b.有可靠的邏輯處理辦法。每次只處理一個(gè)按鍵，期間對(duì)任何按鍵的操作對(duì)系統(tǒng)不產(chǎn)生影響，且無論一次按鍵 時(shí)間有多長(zhǎng)，系統(tǒng)僅執(zhí)行一次按鍵功能程序。

c.準(zhǔn)確輸出按鍵值（或鍵號(hào)），以滿足跳轉(zhuǎn)指令要求。

3.獨(dú)立按鍵

（1）獨(dú)立按鍵

單片機(jī)控制系統(tǒng)中，如果只需要幾個(gè)功能鍵，此時(shí)，可采用獨(dú)立式按鍵結(jié)構(gòu)。

獨(dú)立按鍵式直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路，其特點(diǎn)式每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線，每個(gè)按鍵的工作不會(huì)影響其他I/O口線的狀態(tài)。獨(dú)立按鍵的典型應(yīng)用如圖所示。獨(dú)立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但每個(gè)按鍵必須占用一個(gè)I/O口線，因此，在按鍵較多時(shí)，I/O口線浪費(fèi)較大，不宜采用。


獨(dú)立按鍵的軟件常采用查詢式結(jié)構(gòu)。先逐位查詢沒跟I/O口線的輸入狀態(tài)，如某一根I/O口線輸入為低電平，則可確認(rèn)該I/O口線所對(duì)應(yīng)的按鍵已按下，然后，再轉(zhuǎn)向該鍵的功能處理程序。
Snipaste_2020-05-31_07-49-54.png Snipaste_2020-05-31_07-50-00.png
軟件部分
key.c

  2. #include"key.h"
  3. void KEY_GPIO_Config(void)
  4. {
  5.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;         //定義結(jié)構(gòu)體指針變量
  6.         RCC_APB2PeriphClockCmd(KEY1_GPIO_CLK|KEY2_GPIO_CLK,ENABLE);  
  7. //開啟按鍵端口的時(shí)鐘
  8.         /*按鍵輸入控制GPIO端口的步驟*/
  9.         /*
  10.           {
  11.    1.選擇按鍵的引腳
  12.    2.設(shè)置按鍵的引腳為浮空輸入
  13.    3.使用結(jié)構(gòu)體初始化按鍵
  14.    }
  15.         */
  16.   //key1
  17.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY1_GPIO_PIN;
  18.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
  19.         GPIO_Init(KEY1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
  20.         //key2
  21.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY2_GPIO_PIN;
  22.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
  23.         GPIO_Init(KEY2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);        
  24.         
  25. }
  26. /*
  27. * 函數(shù)名：Key_Scan
  28. * 描述  ：檢測(cè)是否有按鍵按下
  29. * 輸入  ：GPIOx：x 可以是 A，B，C，D或者 E
  30. *                     GPIO_Pin：待讀取的端口位         
  31. * 輸出  ：KEY_OFF(沒按下按鍵)、KEY_ON（按下按鍵）
  32. */
  33. uint8_t Key_Scan(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)
  34. {        /*檢測(cè)是否有按鍵按下 */
  35.         if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin) == KEY_ON )  
  36.         {         /*等待按鍵釋放 *///松手檢測(cè)
  37.                 while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin) == KEY_ON);           
  38.                 return         KEY_ON;         
  39.         }
  40.         else
  41.                 return KEY_OFF;
  42. }

復(fù)制代碼
key.h

  2. #ifndef __KEY_H
  3. #define __KEY_H

  5. #include "stm32f10x.h"
  6. /*
  7. 注意：該引腳定義是根據(jù)野火STM32F103霸道開發(fā)板的原理圖定義的，如果需要自行的設(shè)計(jì)需要重新更改宏定義選擇不同的GPIO端口
  8. STM32F103ZET6芯片共有144個(gè)引腳
  9. 其中：GPIOA,GPIOB,GPIOC,GPIOD,GPIOE
  10. */

  12. //  引腳定義
  13. #define    KEY1_GPIO_CLK     RCC_APB2Periph_GPIOA
  14. #define    KEY1_GPIO_PORT    GPIOA                           
  15. #define    KEY1_GPIO_PIN         GPIO_Pin_0

  17. #define    KEY2_GPIO_CLK     RCC_APB2Periph_GPIOC
  18. #define    KEY2_GPIO_PORT    GPIOC                  
  19. #define    KEY2_GPIO_PIN         GPIO_Pin_13


  22. /** 按鍵按下標(biāo)置宏
  23.         *  按鍵按下為高電平，設(shè)置 KEY_ON=1， KEY_OFF=0
  24.         *  若按鍵按下為低電平，把宏設(shè)置成KEY_ON=0 ，KEY_OFF=1 即可
  25.         */
  26. #define KEY_ON        1
  27. #define KEY_OFF        0

  29. void KEY_GPIO_Config(void);
  30. uint8_t Key_Scan(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin);

  32. #endif


復(fù)制代碼
main.c
  1. #include "stm32f10x.h"   
  2. #include "key.h"

  4. int main(void)
  5. {
  6.         
  7.           LED_GPIO_Config();
  8.           KEY_GPIO_Config();
  9.                 while(1)                           
  10.         {           
  11.                 if( Key_Scan(KEY1_GPIO_PORT,KEY1_GPIO_PIN) == KEY_ON  )
  12.                 {
  13.                         GPIO_ResetBits(LED1_GPIO_PORT , LED1_GPIO_PIN);//開
  14.                         GPIO_SetBits(LED2_GPIO_PORT   , LED2_GPIO_PIN);//關(guān)
  15.                         GPIO_SetBits(LED3_GPIO_PORT   , LED3_GPIO_PIN);//關(guān)
  16.                 }  

  18.                 if( Key_Scan(KEY2_GPIO_PORT,KEY2_GPIO_PIN) == KEY_ON  )
  19.                 {
  20.                     GPIO_SetBits(LED1_GPIO_PORT , LED1_GPIO_PIN);//關(guān)
  21.                         GPIO_SetBits(LED2_GPIO_PORT , LED2_GPIO_PIN);//關(guān)
  22.                         GPIO_SetBits(LED3_GPIO_PORT , LED3_GPIO_PIN);//關(guān)
  23.                         
  24.                 }               
  25.         }
  26. }
復(fù)制代碼
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