STM32固件库使用–按键输入程序

简介
1.硬件
STM32F103C8T6 独立按键
2.软件
keil软件

硬件部分
1.按键分类与输入原理

按键按照结构原理科分为两类，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，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，将该键号送人累加器，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。

2.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1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通与断，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。为了克服你、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。


按键编码

一组按键或键盘都要通过I/O口线查询按键的开关状态。根据键盘结构的不同，采用不同的编码。无论有无编码，以及采用什么编码，最后都要转换成为与累加器中数值相对应的键值，以实现按键功能程序的跳转。

（2）键盘程序

一个完整的键盘控制程序应具备以下功能：

a.检测有无按键按下，并采取硬件或软件措施消抖。

b.有可靠的逻辑处理办法。每次只处理一个按键，期间对任何按键的操作对系统不产生影响，且无论一次按键 时间有多长，系统仅执行一次按键功能程序。

c.准确输出按键值（或键号），以满足跳转指令要求。

3.独立按键

（1）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。
软件部分

key.c

1. 
   
2. #include"key.h"
   
3. void KEY_GPIO_Config(void)
   
4. {
   
5.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;         //定义结构体指针变量
   
6.         RCC_APB2PeriphClockCmd(KEY1_GPIO_CLK|KEY2_GPIO_CLK,ENABLE);  
   
7. //开启按键端口的时钟
   
8.         /*按键输入控制GPIO端口的步骤*/
   
9.         /*
   
10.           {
    
11.    1.选择按键的引脚
    
12.    2.设置按键的引脚为浮空输入
    
13.    3.使用结构体初始化按键
    
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. * 函数名：Key_Scan
    
28. * 描述  ：检测是否有按键按下
    
29. * 输入  ：GPIOx：x 可以是 A，B，C，D或者 E
    
30. *                     GPIO_Pin：待读取的端口位         
    
31. * 输出  ：KEY_OFF(没按下按键)、KEY_ON（按下按键）
    
32. */
    
33. uint8_t Key_Scan(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)
    
34. {        /*检测是否有按键按下 */
    
35.         if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin) == KEY_ON )  
    
36.         {         /*等待按键释放 *///松手检测
    
37.                 while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin) == KEY_ON);           
    
38.                 return         KEY_ON;         
    
39.         }
    
40.         else
    
41.                 return KEY_OFF;
    
42. }
    
43. 
    

复制代码

key.h

1. 
   
2. #ifndef __KEY_H
   
3. #define __KEY_H
   
4. 
   
5. #include "stm32f10x.h"
   
6. /*
   
7. 注意：该引脚定义是根据野火STM32F103霸道开发板的原理图定义的，如果需要自行的设计需要重新更改宏定义选择不同的GPIO端口
   
8. STM32F103ZET6芯片共有144个引脚
   
9. 其中：GPIOA,GPIOB,GPIOC,GPIOD,GPIOE
   
10. */
    
11. 
    
12. //  引脚定义
    
13. #define    KEY1_GPIO_CLK     RCC_APB2Periph_GPIOA
    
14. #define    KEY1_GPIO_PORT    GPIOA                           
    
15. #define    KEY1_GPIO_PIN         GPIO_Pin_0
    
16. 
    
17. #define    KEY2_GPIO_CLK     RCC_APB2Periph_GPIOC
    
18. #define    KEY2_GPIO_PORT    GPIOC                  
    
19. #define    KEY2_GPIO_PIN         GPIO_Pin_13
    
20. 
    
21. 
    
22. /** 按键按下标置宏
    
23.         *  按键按下为高电平，设置 KEY_ON=1， KEY_OFF=0
    
24.         *  若按键按下为低电平，把宏设置成KEY_ON=0 ，KEY_OFF=1 即可
    
25.         */
    
26. #define KEY_ON        1
    
27. #define KEY_OFF        0
    
28. 
    
29. void KEY_GPIO_Config(void);
    
30. uint8_t Key_Scan(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin);
    
31. 
    
32. #endif

复制代码

main.c

1. #include "stm32f10x.h"   
   
2. #include "key.h"
   
3. 
   
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);//开
    
14.                         GPIO_SetBits(LED2_GPIO_PORT   , LED2_GPIO_PIN);//关
    
15.                         GPIO_SetBits(LED3_GPIO_PORT   , LED3_GPIO_PIN);//关
    
16.                 }  
    
17. 
    
18.                 if( Key_Scan(KEY2_GPIO_PORT,KEY2_GPIO_PIN) == KEY_ON  )
    
19.                 {
    
20.                     GPIO_SetBits(LED1_GPIO_PORT , LED1_GPIO_PIN);//关
    
21.                         GPIO_SetBits(LED2_GPIO_PORT , LED2_GPIO_PIN);//关
    
22.                         GPIO_SetBits(LED3_GPIO_PORT , LED3_GPIO_PIN);//关
    
23.                         
    
24.                 }               
    
25.         }
    
26. }
    

复制代码

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