国产MCU-CW32F030开发学习--按键检测 硬件平台 CW32_48F大学计划板 CW32_IOT_EVA物联网开发评估套件 0.96 IIC oled模块bsp_key 按键驱动程序用于扫描独立按键，具有软件滤波机制，采用 FIFO 机制保存键值。可以检测如下事件： [x] 按键按下。 [x] 按键弹起。 [x] 长按键。 [x] 长按时自动连发。 我们将按键驱动分为两个部分来介绍，一部分是 FIFO 的实现，一部分是按键检测的实现。博客参考安富莱开发指南和果果小师弟博客等相关互联网资源 如何进行按键检测 检测按键有中断方式和GPIO查询方式两种。推荐大家用GPIO查询方式。 从裸机的角度分析 [x] 1.1 中断方式：中断方式可以快速地检测到按键按下，并执行相应的按键程序，但实际情况是由于按键的机械抖动特性，在程序进入中断后必须进行滤波处理才能判定是否有效的按键事件。如果每个按键都是独立的接一个 IO 引脚，需要我们给每个 IO 都设置一个中断，程序中过多的中断会影响系统的稳定性。中断方式跨平台移植困难。 [x] 1.2 查询方式：查询方式有一个最大的缺点就是需要程序定期的去执行查询，耗费一定的系统资源。实际上耗费不了多大的系统资源，因为这种查询方式也只是查询按键是否按下，按键事件的执行还是在主程序里面实现。 从OS的角度分析 [x] 2.1 中断方式：在 OS 中要尽可能少用中断方式，因为在RTOS中过多的使用中断会影响系统的稳定性和可预见性。只有比较重要的事件处理需要用中断的方式。 [x] 2.2 查询方式：对于用户按键推荐使用这种查询方式来实现，现在的OS基本都带有CPU利用率的功能，这个按键FIFO占用的还是很小的，基本都在1%以下。 FIFO FIFO 是 First Input First Output 的缩写，先入先出队列。我们这里以 5 个字节的 FIFO 空间进行说明。Write 变量表示写位置，Read 变量表示读位置。初始状态时，Read = Write = 0。我们依次按下按键 K1，K2，那么 FIFO 中的数据变为： 如果 Write！= Read，则我们认为有新的按键事件。我们通过函数 bsp_GetKey 读取一个按键值进行处理后，Read 变量变为 1。Write 变量不变。 我们继续通过函数 bsp_GetKey 读取 3 个按键值进行处理后，Read 变量变为 4。此时 Read = Write= 4。两个变量已经相等，表示已经没有新的按键事件需要处理。有一点要特别的注意，如果 FIFO 空间写满了，Write 会被重新赋值为 0，也就是重新从第一个字节空间填数据进去，如果这个地址空间的数据还没有被及时读取出来，那么会被后来的数据覆盖掉，这点要引起大家的注意。我们的驱动程序开辟了 10 个字节的 FIFO 缓冲区，对于一般的应用足够了。 设计按键 FIFO 主要有三个方面的好处： [x] 可靠地记录每一个按键事件，避免遗漏按键事件。特别是需要实现按键的按下、长按、自动连发、弹起等事件时。 [x] 读取按键的函数可以设计为非阻塞的，不需要等待按键抖动滤波处理完毕。 [x] 按键 FIFO 程序在嘀嗒定时器中定期的执行检测，不需要在主程序中一直做检测，这样可以有效地降低系统资源消耗。 按键 FIFO 的实现 1.定义结构体在我们的key.h文件中定义一个结构体类型为KEY_FIFO_T的结构体。就是前面说的那个结构体。这只是类型声明，并没有分配变量空间。 typedef struct { uint8_t Buf[10]; /* 缓冲区 */ uint8_t Read; /* 缓冲区读指针*/ uint8_t Write; /* 缓冲区写指针 */ }KEY_FIFO_T; 接着在key.c 中定义 s_tKey 结构变量, 此时编译器会分配一组变量空间。 static KEY_FIFO_T s_tKey;/* 按键FIFO变量,结构体 */ 好了按键FIFO的结构体数据类型就定义完了，很简单吧！ 2.将键值写入FIFO既然结构体都定义好了，接着就是往这个FIFO的数组中写入数据，也就是按键的键值，用来模拟按键的动作了。 /* ********************************************************** * 函 数 名: KEY_FIFO_Put * 功能说明: 将1个键值压入按键FIFO缓冲区。可用于模拟一个按键。 * 形 参: _KeyCode : 按键代码 * 返 回 值: 无 ********************************************************** */ void KEY_FIFO_Put(uint8_t _KeyCode) { s_tKey.Buf[s_tKey.Write] = _KeyCode; if (++s_tKey.Write >= KEY_FIFO_SIZE) { s_tKey.Write = 0; } } 函数的主要功能就是将按键代码_KeyCode写入到FIFO中，而这个FIFO就是我们定义结构体的这个数组成员，每写一次，就是每调用一次KEY_FIFO_Put()函数，写指针write就++一次，也就是向后移动一个空间，如果FIFO空间写满了，也就是s_tKey.Write >= KEY_FIFO_SIZE，Write会被重新赋值为 0。 3.从FIFO读出键值有写入键值当然就有读出键值。 /* *********************************************************** * 函 数 名: KEY_FIFO_Get * 功能说明: 从按键FIFO缓冲区读取一个键值。 * 形 参: 无 * 返 回 值: 按键代码 ************************************************************ */ uint8_t KEY_FIFO_Get(void) { uint8_t ret; if (s_tKey.Read == s_tKey.Write) { return KEY_NONE; } else { ret = s_tKey.Buf[s_tKey.Read]; if (++s_tKey.Read >= KEY_FIFO_SIZE) { s_tKey.Read = 0; } return ret; } } 如果写指针和读出的指针相等，那么返回值就为0，表示按键缓冲区为空，所有的按键时间已经处理完毕。如果不相等就说明FIFO的缓冲区不为空，将Buf中的数读出给ret变量。同样，如果FIFO空间读完了，没有缓存了，也就是s_tKey.Read >= KEY_FIFO_SIZE，Read也会被重新赋值为 0。按键的键值定义在key.h 文件，下面是具体内容： typedef enum { KEY_NONE = 0, /* 0 表示按键事件 */ KEY_1_DOWN, /* 1键按下 */ KEY_1_UP, /* 1键弹起 */ KEY_1_LONG, /* 1键长按 */ KEY_2_DOWN, /* 2键按下 */ KEY_2_UP, /* 2键弹起 */ KEY_2_LONG, /* 2键长按 */ KEY_3_DOWN, /* 3键按下 */ KEY_3_UP, /* 3键弹起 */ KEY_3_LONG, /* 3键长按 */ }KEY_ENUM; 必须按次序定义每个键的按下、弹起和长按事件，即每个按键对象占用 3 个数值。推荐使用枚举enum, 不用#define的原因是便于新增键值,方便调整顺序。使用{ } 将一组相关的定义封装起来便于理解。编译器也可帮我们避免键值重复。 4.按键检测程序上面说了如何将按键的键值存入和读出FIFO，但是既然是按键操作，就肯定涉及到按键消抖处理，还有按键的状态是按下还是弹起，是长按还是短按。所以为了以示区分，我们用还需要给每一个按键设置很多参数，就需要再定义一个结构体KEY_T，让每个按键对应1个全局的结构体变量。 typedef struct { /* 下面是一个函数指针，指向判断按键手否按下的函数 */ uint8_t (*IsKeyDownFunc)(void); /* 按键按下的判断函数,1表示按下 */ uint8_t Count; /* 滤波器计数器 */ uint16_t LongCount; /* 长按计数器 */ uint16_t LongTime; /* 按键按下持续时间, 0表示不检测长按 */ uint8_t State; /* 按键当前状态（按下还是弹起） */ uint8_t RepeatSpeed; /* 连续按键周期 */ uint8_t RepeatCount; /* 连续按键计数器 */ }KEY_T; 在key.c 中定义s_tBtn结构体数组变量。 static KEY_T s_tBtn[3] = { 0}; 每个按键对象都分配一个结构体变量，这些结构体变量以数组的形式存在将便于我们简化程序代码行数。因为我的硬件有3个按键，所以这里的数组元素为3。使用函数指针IsKeyDownFunc可以将每个按键的检测以及组合键的检测代码进行统一管理。 因为函数指针必须先赋值，才能被作为函数执行。因此在定时扫描按键之前，必须先执行一段初始化函数来设置每个按键的函数指针和参数。这个函数是void KEY_Init(void)。 void KEY_Init(void) { KEY_FIFO_Init(); /* 初始化按键变量 */ KEY_GPIO_Config(); /* 初始化按键硬件 */ } 下面是KEY_FIFO_Init函数的定义： static void KEY_FIFO_Init(void) { uint8_t i; /* 对按键FIFO读写指针清零 */ s_tKey.Read = 0; s_tKey.Write = 0; /* 给每个按键结构体成员变量赋一组缺省值 */ for (i = 0; i < HARD_KEY_NUM; i++) { s_tBtn[i].LongTime = 100;/* 长按时间 0 表示不检测长按键事件 */ s_tBtn[i].Count = 5/ 2; /* 计数器设置为滤波时间的一半 */ s_tBtn[i].State = 0;/* 按键缺省状态，0为未按下 */ s_tBtn[i].RepeatSpeed = 0;/* 按键连发的速度，0表示不支持连发 */ s_tBtn[i].RepeatCount = 0;/* 连发计数器 */ } /* 判断按键按下的函数 */ s_tBtn[0].IsKeyDownFunc = IsKey1Down; s_tBtn[1].IsKeyDownFunc = IsKey2Down; s_tBtn[2].IsKeyDownFunc = IsKey3Down; } 我们知道按键会有机械抖动，你以为按键按下就是低电平，其实在按下的一瞬间会存在机械抖动，如果不做延时处理，可能会出错，一般如果按键检测到按下后再延时50ms检测一次，如果还是检测低电平，才能说明按键真正的被按下了。反之按键弹起时也是一样的。所以我们程序设置按键滤波时间50ms, 因为代码每10ms扫描一次按键，所以按键的单位我们可以理解为10ms，滤波的次数就为5次。这样只有连续检测到50ms状态不变才认为有效，包括弹起和按下两种事件，即使按键电路不做硬件滤波(没有电容滤波)，该滤波机制也可以保证可靠地检测到按键事件。 判断按键是否按下，使用CW32库的GPIO_ReadPin就可以搞定。 /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: IsKeyDownFunc * 功能说明: 判断按键是否按下。单键和组合键区分。单键事件不允许有其他键按下。 * 形 参: 无 * 返 回 值: 返回值1 表示按下(导通），0表示未按下（释放） ********************************************************************************************************* */ static uint8_t IsKey1Down(void) { if (GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_PORT, KEY1_GPIO_PIN) == GPIO_Pin_RESET) return 1; else return 0; } static uint8_t IsKey2Down(void) { if (GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_PORT, KEY2_GPIO_PIN) == GPIO_Pin_RESET) return 1; else return 0; } static uint8_t IsKey3Down(void) { if (GPIO_ReadPin(KEY3_GPIO_PORT, KEY3_GPIO_PIN) == GPIO_Pin_RESET) return 1; else return 0; } 下面是KEY_GPIO_Config函数的定义，这个函数就是配置具体的按键GPIO的，就不需要过多的解释了。 ********************************************************************************************************* * 函 数 名: KEY_GPIO_Config * 功能说明: 配置按键对应的GPIO * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ static void KEY_GPIO_Config(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /* 第1步：打开GPIO时钟 */ __RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); /* 第2步：配置所有的按键GPIO为浮动输入模式(实际上CPU复位后就是输入状态) */ GPIO_InitStructure.IT = GPIO_IT_NONE; //KEY1 KEY2 KEY3 GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_INPUT_PULLUP; /* 设置输入 */ GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; /* GPIO速度等级 */ GPIO_InitStructure.Pins = KEY1_GPIO_PIN; GPIO_Init(KEY1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.Pins = KEY2_GPIO_PIN; GPIO_Init(KEY2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.Pins = KEY3_GPIO_PIN; GPIO_Init(KEY3_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); } 按键扫描函数KEY_Scan()每隔 10ms 被执行一次。 void KEY_Scan(void) { uint8_t i; for (i = 0; i < HARD_KEY_NUM; i++) { KEY_Detect(i); } } static void KEY_Detect(uint8_t i) { KEY_T *pBtn; pBtn = &s_tBtn[i]; if (pBtn->IsKeyDownFunc()) { //这个里面执行的是按键按下的处理 if (pBtn->Count < KEY_FILTER_TIME) { //按键滤波前给 Count 设置一个初值 pBtn->Count = KEY_FILTER_TIME; } else if(pBtn->Count < 2 * KEY_FILTER_TIME) { //实现 KEY_FILTER_TIME 时间长度的延迟 pBtn->Count++; } else { if (pBtn->State == 0) { pBtn->State = 1; /* 发送按钮按下的消息 */ KEY_FIFO_Put((uint8_t)(3 * i + 1)); } if (pBtn->LongTime > 0) { if (pBtn->LongCount < pBtn->LongTime) { /* 发送按钮持续按下的消息 */ if (++pBtn->LongCount == pBtn->LongTime) { /* 键值放入按键FIFO */ KEY_FIFO_Put((uint8_t)(3 * i + 3)); } } else { if (pBtn->RepeatSpeed > 0) { if (++pBtn->RepeatCount >= pBtn->RepeatSpeed) { pBtn->RepeatCount = 0; /* 长按键后，每隔10ms发送1个按键 */ KEY_FIFO_Put((uint8_t)(3 * i + 1)); } } } } } } else { //这个里面执行的是按键松手的处理或者按键没有按下的处理 if(pBtn->Count > KEY_FILTER_TIME) { pBtn->Count = KEY_FILTER_TIME; } else if(pBtn->Count != 0) { pBtn->Count--; } else { if (pBtn->State == 1) { pBtn->State = 0; /* 发送按钮弹起的消息 */ KEY_FIFO_Put((uint8_t)(3 * i + 2)); } } pBtn->LongCount = 0; pBtn->RepeatCount = 0; } } 这个函数还是比较难以理解的，主要是结构体的操作。所以好好学习结构体，不要见了结构体就跑。 分析：首先读取相应按键的结构体地址赋值给结构体指针变量pBtn ，因为程序里面每个按键都有自己的结构体，只有通过这个方式才能对具体的按键进行操作。(在前面我们使用软件定时器时也使用了这中操作，在滴答定时器的中断服务函数中)。 static KEY_T s_tBtn[3];//程序里面每个按键都有自己的结构体,有三个按键KEY_T pBtn;//定义一个结构体指针变量pBtnpBtn = &s_tBtn[i];//将按键的结构体地址赋值给结构体指针变量pBtn然后接着就是给按键滤波前给Count设置一个初值，前面说按键初始化的时候已经设置了Count =5/2。然后判断是否按下的标志位，如果按键按下了，这里就将其设置为 1，如果没有按下这个变量的值就会一直是 0。这里可能不理解是就是按键按下发送的键值是3 i + 1。按键弹起发送的键值是3 i + 2，按键长按发送的键值是3 i + 3。也就是说按键按下发送的键值是1和4和7。按键弹起发送的键值是2和5和8，按键长按发送的键值是3和6和9。 移植 #include "main.h" /* 系统时钟配置为64M */ //-------------------------------------------------------------------------------------------------- // 自定义变量定义 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //-------------------------------------------------------------------------------------------------- unsigned int adc_timecount=0; unsigned int dht_timecount=0; //================================================================================================== // 实现功能: LED测试函数 // 函数说明: led_example // 函数备注: LED1 LED4——>PC13 LED2—>PA7 LED3—>PA8 //-------------------------------------------------------------------------------------------------- // | - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //================================================================================================== void led_example(void) { LED1(1); delay1ms(500); LED1(0); delay1ms(500); LED2(1); delay1ms(500); LED2(0); delay1ms(500); } //================================================================================================== // 实现功能: BEEP测试函数 // 函数说明: beep_example // 函数备注: BEEP->PB3 //-------------------------------------------------------------------------------------------------- // | - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //================================================================================================== void beep_example(void) { BEEP(1); delay1ms(500); BEEP(0); delay1ms(500); } //================================================================================================== // 实现功能: ADC测试函数 电位器测试 // 函数说明: adc_example // 函数备注: //-------------------------------------------------------------------------------------------------- // | - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //================================================================================================== void adc_example(void) { uint16_t adcvalue; float temp; if(adc_timecount>200)//每200ms单次转换一次，并通过OLED显示 { adc_timecount=0; ADC_SoftwareStartConvCmd(ENABLE); while(ADC_GetITStatus(ADC_IT_EOC)) { ADC_ClearITPendingBit(ADC_IT_EOC); adcvalue=ADC_GetConversionValue(); temp=(float)adcvalue*(3.3/4096); //电压值换算 //sprintf(temp_buff1,"%0.1f V ",temp); TFT_ShowNumber_Float_16x16(60,105,temp,1,2,Red,White); } } } //================================================================================================== // 实现功能: DHT11测试函数 // 函数说明: dht11_example // 函数备注: //-------------------------------------------------------------------------------------------------- // | - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //================================================================================================== void dht11_example(void) { float temperature; uint8_t humidity; if(dht_timecount>200) //200毫秒采集一次数据并更新屏幕 { dht_timecount=0; DHT11_Read_Data(&temperature,&humidity); //读取温湿度 printf("temp:%.1f humi:%d \r\n",temperature,humidity); } } //================================================================================================== // 实现功能: 按键测试函数 // 函数说明: key_fifo_example // 函数备注: //-------------------------------------------------------------------------------------------------- // | - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //================================================================================================== uint8_t KeyCode;/* 按键代码 使用时在主函数调用 */ void key_fifo_example(void) { //uint8_t KeyCode;/* 按键代码 使用时在主函数调用 */ KeyCode = KEY_FIFO_Get(); /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */ if (KeyCode != KEY_NONE) { switch (KeyCode) { case KEY_DOWN_K1: /* K1键按下 */ printf("K1键按下\r\n"); BEEP(1); break; case KEY_UP_K1: /* K1键弹起 */ printf("K1键弹起\r\n"); break; case KEY_1_LONG: /* K1键长按 */ printf("K1键长按\r\n"); break; case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下 */ printf("K2键按下\r\n"); BEEP(0); break; case KEY_UP_K2: /* K2键弹起 */ printf("K2键弹起\r\n"); break; case KEY_2_LONG: /* K2键长按 */ printf("K2键长按\r\n"); break; case KEY_DOWN_K3: /* K3键按下 */ printf("K3键按下\r\n"); LED1(1); break; case KEY_UP_K3: /* K3键弹起 */ printf("K3键弹起\r\n"); LED1(0); break; case KEY_3_LONG: /* K3键长按 */ printf("K3键长按\r\n"); break; default: /* 其它的键值不处理 */ break; } } } //================================================================================================== // 实现功能: 配置初始化 // 函数说明: Board_Iint // 函数备注: //-------------------------------------------------------------------------------------------------- // | - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //================================================================================================== void Board_Iint(void) { RCC_Configuration(); //系统时钟64M UART1_Iint(); printf("CW32F030 RCC_Configuration OK\r\n"); printf("CW32F030 UART1_Iint OK\r\n"); Delay_Init(); Lcd_Init(); printf("CW32F030 Lcd_Init OK\r\n"); LED_GPIO_Config(); printf("CW32F030 LED_GPIO_Config OK\r\n"); BEEP_GPIO_Config(); printf("CW32F030 BEEP_GPIO_Config OK\r\n"); DHT11_GPIO_Config(); printf("CW32F030 DHT11_GPIO_Config OK\r\n"); KEY_Init(); printf("CW32F030 KEY_Init OK\r\n"); ADC_Configuration(); //ADC初始化 printf("CW32F030 ADC_Configuration OK\r\n"); /*timer time_1s_flag*/ BTIM1_init(); printf("CW32F030 BTIM1_init OK\r\n"); /*timer time_0.5s_flag*/ BTIM2_init(); printf("CW32F030 BTIM2_init OK\r\n"); /*timer time_0.5s_flag*/ BTIM3_init(); printf("CW32F030 BTIM3_init OK\r\n"); /*timer time_0.5s_flag*/ ATIMER_init(); printf("CW32F030 ATIMER_init OK\r\n"); /*timer time_1s_flag*/ } //================================================================================================== // 实现功能: 主函数 // 函数说明: main // 函数备注: //-------------------------------------------------------------------------------------------------- // | - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //================================================================================================== int main() { unsigned char dht11_temp=20; unsigned char dht11_humi=70; Board_Iint(); printf("CW32F030 HardWare-Iint OK\r\n"); Lcd_Clear(GRAY0); //清屏 Gui_DrawFont_GBK16(15,5,BLACK,GRAY0,"HELLO-CW32"); Gui_DrawFont_GBK16(15,25,RED,GRAY0,"CW32-48F-Board"); Gui_DrawFont_GBK16(15,45,RED,GRAY0,"By 2023-06-11"); Gui_DrawFont_GBK16(15,65,RED,GRAY0,"By CoderEnd"); Gui_DrawFont_GBK16(15,85,GRAY1,WHITE,"adc_example:\n"); Gui_DrawFont_GBK16(15,105,BLUE,WHITE,"Volt:"); TFT_ShowString_16x16(105,105,"V",Red,White); TFT_ShowString_16x16(15,125,"Temp:",Blue1,White); TFT_ShowString_16x16(15,145,"Humi:",Blue1,White); TFT_ShowNumber_Float_16x16(60,125,dht11_temp,2,1,Magenta,White); TFT_ShowNumber_Float_16x16(60,145,dht11_humi,2,1,Blue2,White); while(1) { //adc_example(); key_fifo_example(); } } 按键扫描函数KEY_Scan()每隔 10ms 被执行一次。 //================================================================================================== // 实现功能: 基本定时器 // 函数说明: BTIM1_init // 函数备注: //-------------------------------------------------------------------------------------------------- // | - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //================================================================================================== void BTIM1_init(void) { BTIM_TimeBaseInitTypeDef BTIM_InitStruct; __RCC_BTIM_CLK_ENABLE(); __disable_irq(); NVIC_EnableIRQ(BTIM1_IRQn); __enable_irq(); BTIM_InitStruct.BTIM_Mode = BTIM_Mode_TIMER; BTIM_InitStruct.BTIM_OPMode = BTIM_OPMode_Repetitive; BTIM_InitStruct.BTIM_Period = 8000; BTIM_InitStruct.BTIM_Prescaler = BTIM_PRS_DIV8; BTIM_TimeBaseInit(CW_BTIM1, &BTIM_InitStruct); BTIM_ITConfig(CW_BTIM1, BTIM_IT_OV, ENABLE); BTIM_Cmd(CW_BTIM1, ENABLE); } //================================================================================================== // 实现功能: 中断服务函数 // 函数说明: BTIM1_IRQHandler // 函数备注: //-------------------------------------------------------------------------------------------------- // | - | - | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 //================================================================================================== void BTIM1_IRQHandler(void) { /* USER CODE BEGIN */ static unsigned int btimer_count1=0; if(BTIM_GetITStatus(CW_BTIM1, BTIM_IT_OV)) { BTIM_ClearITPendingBit(CW_BTIM1, BTIM_IT_OV); btimer_count1++; adc_timecount++; dht_timecount++; if(btimer_count1>10) //用于按键检测 { KEY_Scan(); btimer_count1=0; } } /* USER CODE END */ } bsp_key.c #include "main.h" /* CW32-48F-Board开发板 按键口线分配： K1键 : PB13 (低电平表示按下) K2键 : PB14 (低电平表示按下) K3键 : PA15 (低电平表示按下) */ #define HARD_KEY_NUM 3 /* 实体按键个数 */ static KEY_T s_tBtn[HARD_KEY_NUM] = { 0}; static KEY_FIFO_T s_tKey; /* 按键FIFO变量,结构体 */ static void KEY_FIFO_Init(void); static void KEY_GPIO_Config(void); static uint8_t IsKey1Down(void); static uint8_t IsKey2Down(void); static uint8_t IsKey3Down(void); static void KEY_Detect(uint8_t i); /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: KEY_Init * 功能说明: 初始化按键. 该函数在主函数的开头被调用。 * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void KEY_Init(void) { KEY_FIFO_Init(); /* 初始化按键变量 */ KEY_GPIO_Config(); /* 初始化按键硬件 */ } /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: KEY_FIFO_Init * 功能说明: 初始化按键变量 * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ static void KEY_FIFO_Init(void) { uint8_t i; /* 对按键FIFO读写指针清零 */ s_tKey.Read = 0; s_tKey.Write = 0; /* 给每个按键结构体成员变量赋一组缺省值 */ for (i = 0; i < HARD_KEY_NUM; i++) { s_tBtn[i].LongTime = KEY_LONG_TIME; /* 长按时间 0 表示不检测长按键事件 */ s_tBtn[i].Count = KEY_FILTER_TIME / 2; /* 计数器设置为滤波时间的一半 */ s_tBtn[i].State = 0; /* 按键缺省状态，0为未按下 */ s_tBtn[i].RepeatSpeed = 0; /* 按键连发的速度，0表示不支持连发 */ s_tBtn[i].RepeatCount = 0; /* 连发计数器 */ } /* 判断按键按下的函数 */ s_tBtn[0].IsKeyDownFunc = IsKey1Down; s_tBtn[1].IsKeyDownFunc = IsKey2Down; s_tBtn[2].IsKeyDownFunc = IsKey3Down; } /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: KEY_GPIO_Config * 功能说明: 配置按键对应的GPIO * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ static void KEY_GPIO_Config(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /* 第1步：打开GPIO时钟 */ __RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); /* 第2步：配置所有的按键GPIO为浮动输入模式(实际上CPU复位后就是输入状态) */ GPIO_InitStructure.IT = GPIO_IT_NONE; //KEY1 KEY2 KEY3 GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_INPUT_PULLUP; /* 设置输入 */ GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; /* GPIO速度等级 */ GPIO_InitStructure.Pins = KEY1_GPIO_PIN; GPIO_Init(KEY1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.Pins = KEY2_GPIO_PIN; GPIO_Init(KEY2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.Pins = KEY3_GPIO_PIN; GPIO_Init(KEY3_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); } /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: IsKeyDownFunc * 功能说明: 判断按键是否按下。单键和组合键区分。单键事件不允许有其他键按下。 * 形 参: 无 * 返 回 值: 返回值1 表示按下(导通），0表示未按下（释放） ********************************************************************************************************* */ static uint8_t IsKey1Down(void) { if (GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_PORT, KEY1_GPIO_PIN) == GPIO_Pin_RESET) return 1; else return 0; } static uint8_t IsKey2Down(void) { if (GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_PORT, KEY2_GPIO_PIN) == GPIO_Pin_RESET) return 1; else return 0; } static uint8_t IsKey3Down(void) { if (GPIO_ReadPin(KEY3_GPIO_PORT, KEY3_GPIO_PIN) == GPIO_Pin_RESET) return 1; else return 0; } /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: KEY_FIFO_Put * 功能说明: 将1个键值压入按键FIFO缓冲区。可用于模拟一个按键。 * 形 参: _KeyCode : 按键代码 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void KEY_FIFO_Put(uint8_t _KeyCode) { s_tKey.Buf[s_tKey.Write] = _KeyCode; if (++s_tKey.Write >= KEY_FIFO_SIZE) { s_tKey.Write = 0; } } /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: KEY_FIFO_Get * 功能说明: 从按键FIFO缓冲区读取一个键值。 * 形 参: 无 * 返 回 值: 按键代码 ********************************************************************************************************* */ uint8_t KEY_FIFO_Get(void) { uint8_t ret; if (s_tKey.Read == s_tKey.Write) { return KEY_NONE; } else { ret = s_tKey.Buf[s_tKey.Read]; if (++s_tKey.Read >= KEY_FIFO_SIZE) { s_tKey.Read = 0; } return ret; } } /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: KEY_GetState * 功能说明: 读取按键的状态 * 形 参: _ucKeyID : 按键ID，从0开始 * 返 回 值: 1 表示按下， 0 表示未按下 ********************************************************************************************************* */ uint8_t KEY_GetState(KEY_ID_E _ucKeyID) { return s_tBtn[_ucKeyID].State; } /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: KEY_SetParam * 功能说明: 设置按键参数 * 形 参：_ucKeyID : 按键ID，从0开始 * _LongTime : 长按事件时间 * _RepeatSpeed : 连发速度 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void KEY_SetParam(uint8_t _ucKeyID, uint16_t _LongTime, uint8_t _RepeatSpeed) { s_tBtn[_ucKeyID].LongTime = _LongTime; /* 长按时间 0 表示不检测长按键事件 */ s_tBtn[_ucKeyID].RepeatSpeed = _RepeatSpeed; /* 按键连发的速度，0表示不支持连发 */ s_tBtn[_ucKeyID].RepeatCount = 0; /* 连发计数器 */ } /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: KEY_FIFO_Clear * 功能说明: 清空按键FIFO缓冲区 * 形 参：无 * 返 回 值: 按键代码 ********************************************************************************************************* */ void KEY_FIFO_Clear(void) { s_tKey.Read = s_tKey.Write; } /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: bsp_KeyScan10ms * 功能说明: 扫描所有按键。非阻塞，被systick中断周期性的调用，10ms一次 * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void KEY_Scan(void) { uint8_t i; for (i = 0; i < HARD_KEY_NUM; i++) { KEY_Detect(i); } } /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: KEY_Detect * 功能说明: 检测一个按键。非阻塞状态，必须被周期性的调用。 * 形 参: IO的id， 从0开始编码 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ static void KEY_Detect(uint8_t i) { KEY_T *pBtn; pBtn = &s_tBtn[i];/*读取相应按键的结构体地址，程序里面每个按键都有自己的结构体。*/ if (pBtn->IsKeyDownFunc()) { /*这个里面执行的是按键按下的处理*/ if (pBtn->Count < KEY_FILTER_TIME)/*用于按键滤波前给 Count 设置一个初值*/ { pBtn->Count = KEY_FILTER_TIME; } else if(pBtn->Count < 2 * KEY_FILTER_TIME)/*这里实现 KEY_FILTER_TIME 时间长度的延迟*/ { pBtn->Count++; } else { if (pBtn->State == 0) { pBtn->State = 1;/*如果按键按下了，这里就将其设置为 1*/ /* 发送按钮按下的消息 */ KEY_FIFO_Put((uint8_t)(3 * i + 1)); } if (pBtn->LongTime > 0) /*LongTime初始值是100。单位10ms，持续1秒，认为长按事件*/ { if (pBtn->LongCount < pBtn->LongTime) /*LongCount长按计数器。单位10ms，持续1秒，认为长按事件*/ { /* 发送按钮持续按下的消息 */ if (++pBtn->LongCount == pBtn->LongTime)/*LongCount等于LongTime(100),10ms进来一次，进来了100次也就是说按下时间为于1s*/ { /* 键值放入按键FIFO */ KEY_FIFO_Put((uint8_t)(3 * i + 3)); } } else/*LongCount大于LongTime(100),也就是说按下时间大于1s*/ { if (pBtn->RepeatSpeed > 0)/* RepeatSpeed连续按键周期 */ { if (++pBtn->RepeatCount >= pBtn->RepeatSpeed) { pBtn->RepeatCount = 0; /* 长按键后，每隔10ms发送1个按键。因为长按也是要发送键值得，10ms发送一次。*/ KEY_FIFO_Put((uint8_t)(3 * i + 1)); } } } } } } else { /*这个里面执行的是按键松手的处理或者按键没有按下的处理*/ if(pBtn->Count > KEY_FILTER_TIME) { pBtn->Count = KEY_FILTER_TIME; } else if(pBtn->Count != 0) { pBtn->Count--; } else { if (pBtn->State == 1) { pBtn->State = 0; /* 发送按钮弹起的消息 */ KEY_FIFO_Put((uint8_t)(3 * i + 2)); } } pBtn->LongCount = 0; pBtn->RepeatCount = 0; } } bsp_key.h #ifndef __BSP_KEY_H #define __BSP_KEY_H #include "main.h" /* CW32-48F-Board开发板 按键口线分配： K1键 : PB13 (低电平表示按下) K2键 : PB14 (低电平表示按下) K3键 : PA15 (高电平表示按下) */ #define KEY1_GPIO_PORT CW_GPIOB #define KEY2_GPIO_PORT CW_GPIOB #define KEY3_GPIO_PORT CW_GPIOB #define KEY1_GPIO_PIN GPIO_PIN_13 #define KEY2_GPIO_PIN GPIO_PIN_14 #define KEY3_GPIO_PIN GPIO_PIN_15 /* 根据应用程序的功能重命名按键宏 */ #define KEY_DOWN_K1 KEY_1_DOWN #define KEY_UP_K1 KEY_1_UP #define KEY_LONG_K1 KEY_1_LONG #define KEY_DOWN_K2 KEY_2_DOWN #define KEY_UP_K2 KEY_2_UP #define KEY_LONG_K2 KEY_2_LONG #define KEY_DOWN_K3 KEY_3_DOWN #define KEY_UP_K3 KEY_3_UP #define KEY_LONG_K3 KEY_3_LONG /* 按键ID, 主要用于KEY_GetState()函数的入口参数 */ typedef enum { KID_K1 = 0, KID_K2, KID_K3, }KEY_ID_E; /* 按键滤波时间50ms, 单位10ms。 只有连续检测到50ms状态不变才认为有效，包括弹起和按下两种事件 即使按键电路不做硬件滤波，该滤波机制也可以保证可靠地检测到按键事件 */ #define KEY_FILTER_TIME 5 #define KEY_LONG_TIME 100 /* 单位10ms， 持续1秒，认为长按事件 */ /* 每个按键对应1个全局的结构体变量。 */ typedef struct { /* 下面是一个函数指针，指向判断按键手否按下的函数 */ uint8_t (*IsKeyDownFunc)(void); /* 按键按下的判断函数,1表示按下 */ uint8_t Count; /* 滤波器计数器 */ uint16_t LongCount; /* 长按计数器 */ uint16_t LongTime; /* 按键按下持续时间, 0表示不检测长按 */ uint8_t State; /* 按键当前状态（按下还是弹起） */ uint8_t RepeatSpeed; /* 连续按键周期 */ uint8_t RepeatCount; /* 连续按键计数器 */ }KEY_T; /* 定义键值代码, 必须按如下次序定时每个键的按下、弹起和长按事件 推荐使用enum, 不用#define，原因： (1) 便于新增键值,方便调整顺序，使代码看起来舒服点 (2) 编译器可帮我们避免键值重复。 */ typedef enum { KEY_NONE = 0, /* 0 表示按键事件 */ KEY_1_DOWN, /* 1键按下 */ KEY_1_UP, /* 1键弹起 */ KEY_1_LONG, /* 1键长按 */ KEY_2_DOWN, /* 2键按下 */ KEY_2_UP, /* 2键弹起 */ KEY_2_LONG, /* 2键长按 */ KEY_3_DOWN, /* 3键按下 */ KEY_3_UP, /* 3键弹起 */ KEY_3_LONG, /* 3键长按 */ }KEY_ENUM; /* 按键FIFO用到变量 */ #define KEY_FIFO_SIZE 10 typedef struct { uint8_t Buf[KEY_FIFO_SIZE]; /* 键值缓冲区 */ uint8_t Read; /* 缓冲区读指针1 */ uint8_t Write; /* 缓冲区写指针 */ }KEY_FIFO_T; /* 供外部调用的函数声明 */ void KEY_Init(void); void KEY_Scan(void); void KEY_FIFO_Put(uint8_t _KeyCode); void KEY_SetParam(uint8_t _ucKeyID, uint16_t _LongTime, uint8_t _RepeatSpeed); void KEY_FIFO_Clear(void); uint8_t KEY_FIFO_Get(void); uint8_t KEY_GetState(KEY_ID_E _ucKeyID); #endif 测试效果