STM32按键状态机3——增加双击与功能优化
仔细研究这个状态图，其它还存在一些问题：
-
短按状态，只要按下去，不需要等按键再释放，就会触发短按事件。对于需要按下再松开作为一次短按的应用来说，此状态图也不满足需求
-
长按状态，必须先经过短按状态，即长按按键，会先触发一个短按，再触发一个长按。如果实际应用中需要分别使用短按和长按，则此状态图不满足要求
本篇，就来解决上述两个问题，并再增加一个按键双击检测，实现一个功能更全面的按键检测。
1 增加双击检测
增加一个双击检测，需要增加两个状态：
-
等待再次按下
-
确认第2次按下
同时，之前的“短按状态”和“长按状态”分别改为“确认按下”和“确认长按”。
1.1 状态图修改
修改后的状态图如下，有以下几点需要注意：
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“确认按下”不是短按触发的条件，需要等松开后，经消抖进入到“等待再次按下”一段时间后(200ms)，没有再次被按下，才触发短按事件，这样就解决了本篇开头提到的第1个问题
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“确认按下”不是短按触发的条件，另一个用途是，当此状态继续保持按下状态一段时间后(1s)，则会单独触发长按事件，同时进入到“确认长按”状态，这样就解决了本篇开头提到的第2个问题
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对于双击事件的检测，首先按下按键进入“确认按下”状态，然后在1s内松开进入“等待再次按下”状态，接着在200ms内再次按下进入“确认第2次按下”状态，然后在1s内松开，即可触发双击事件，并同时进入“稳定松开”状态
-
注意，在“确认第2次按下”状态下，如果在1s内没有松开，也会进入到“确认长按”状态
1.2 程序编写
根据状态图，修改对应的状态机逻辑，修改后的代码如下：
void key_status_check()
{
switch(g_keyStatus)
{
//按键释放(初始状态)
case KS_RELEASE:
{
//检测到低电平，先进行消抖
if (KEY0 == 0)
{
g_keyStatus = KS_SHAKE;
}
}
break;
//抖动
case KS_SHAKE:
{
if (KEY0 == 1)
{
//从松开状态来的抖动
if (KS_RELEASE == g_lastKeyStatus)
{
g_keyStatus = KS_RELEASE;
}
//从等待再次按下状态来的抖动
else if (KS_WAIT_PRESS_AGAIN == g_lastKeyStatus)
{
g_keyStatus = KS_WAIT_PRESS_AGAIN;
}
//从确认按下状态来
else if (KS_AFFIRM_SHORT_PRESS == g_lastKeyStatus)
{
g_WaitPressAgainCnt = 0;
g_keyStatus = KS_WAIT_PRESS_AGAIN;
}
//从确认再次按下状态来
else if (KS_AFFIRM_PRESS_AGAIN == g_lastKeyStatus)
{
printf("=====> key double press\r\n");
g_keyStatus = KS_RELEASE;
}
//从确认长按状态来
else if (KS_AFFIRM_LONG_PRESS == g_lastKeyStatus)
{
g_keyStatus = KS_RELEASE;
}
else
{
printf("err!\r\n");
}
}
else
{
//从确认按下状态来的抖动
if (KS_AFFIRM_SHORT_PRESS == g_lastKeyStatus)
{
g_keyStatus = KS_AFFIRM_SHORT_PRESS;
}
//从第2次按下状态来的抖动
else if (KS_AFFIRM_PRESS_AGAIN == g_lastKeyStatus)
{
g_keyStatus = KS_AFFIRM_PRESS_AGAIN;
}
//从确认长按状态来的抖动
else if (KS_AFFIRM_LONG_PRESS == g_lastKeyStatus)
{
g_keyStatus = KS_AFFIRM_LONG_PRESS;
}
//从松开状态而来
else if (KS_RELEASE == g_lastKeyStatus)
{
g_PressTimeCnt = 0;
g_keyStatus = KS_AFFIRM_SHORT_PRESS;
//printf("=====> key short press\r\n");
}
//从等待再次看下(的松开)状态而来
else if (KS_WAIT_PRESS_AGAIN == g_lastKeyStatus)
{
g_Press2TimeCnt = 0;
g_keyStatus = KS_AFFIRM_PRESS_AGAIN;
}
else
{
printf("err!\r\n");
}
}
}
break;
//确认按下
case KS_AFFIRM_SHORT_PRESS:
{
//检测到高电平，先进行消抖
if (KEY0 == 1)
{
g_keyStatus = KS_SHAKE;
}
else
{
if (g_LongPressTimeCnt % 20 == 0) //每隔1000ms打印一次
{
printf("=====> key long press:%d\r\n", g_LongPressTimeCnt/20);
keyEvent = KE_LONG_PRESS;
}
g_LongPressTimeCnt++;
}
}
break;
//等待再次按下
case KS_WAIT_PRESS_AGAIN:
{
//检测到低电平，先进行消抖
if (KEY0 == 0)
{
g_keyStatus = KS_SHAKE;
}
g_WaitPressAgainCnt++;
if (g_WaitPressAgainCnt == 4) //200ms没有再次按下
{
printf("=====> key single press\r\n");
g_keyStatus = KS_RELEASE;
}
}
break;
//确认第2次按下
case KS_AFFIRM_PRESS_AGAIN:
{
//检测到高电平，先进行消抖
if (KEY0 == 1)
{
g_keyStatus = KS_SHAKE;
}
g_Press2TimeCnt++;
if (g_Press2TimeCnt == 20) //1000ms
{
g_LongPressTimeCnt = 0;
g_keyStatus = KS_AFFIRM_LONG_PRESS;
}
}
break;
//确认长按
case KS_AFFIRM_LONG_PRESS:
{
//检测到高电平，先进行消抖
if (KEY0 == 1)
{
g_keyStatus = KS_SHAKE;
}
g_LongPressTimeCnt++;
if (g_LongPressTimeCnt % 20 == 0) //每隔1000ms打印一次
{
printf("=====> key long press:%d\r\n", g_LongPressTimeCnt/20);
}
}
break;
default:break;
}
if (g_keyStatus != g_nowKeyStatus)
{
g_lastKeyStatus = g_nowKeyStatus;
g_nowKeyStatus = g_keyStatus;
//printf("new key status:%d(%s)\r\n", g_keyStatus, key_status_name[g_keyStatus]);
}
}最后注释掉的一句是调试打印，调试时可打开，方便观察状态变化
1.3 测试
短按、长按、双击的测试结果如下：
还有从确认第2次按下状态到达的长按状态：
2 功能优化
上面的代码实现，是在主函数中，每50ms延时执行一次状态机循环（主函数代码如下），仅用做演示按键状态机的运行机制。
int main(void)
{
delay_init();
KEY_Init();
uart_init(115200);
printf("hello\r\n");
while(1)
{
key_status_check();
delay_ms(50);
}
}实际开发中，按键检测程序，应该作为一个独立的模块运行，当检测到某一按键状态触发时，通知应用程序来使用。
对于stm32裸机开发来说，可以将按键状态机放到一个定时器中断服务函数中运行，当检测到某一按键状态触发后，通知应用程序：
//主函数
int main(void)
{
delay_init();
KEY_Init();
uart_init(115200);
TIM3_Int_Init(500-1,7200-1); //调用定时器使得50ms产生一个中断
printf("hello\r\n");
while(1)
{
}
}
//定时器3中断服务程序
void TIM3_IRQHandler(void) //TIM3中断
{
if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) //检查TIM3更新中断发生与否
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update ); //清除TIMx更新中断标志
KEY_EVENT keyEvent = key_status_check();
switch (keyEvent)
{
case KE_SHORT_PRESS: printf("检测到单击\r\n"); break;
case KE_DOUBLE_PRESS: printf("检测到双击\r\n"); break;
case KE_LONG_PRESS: printf("检测到长按\r\n"); break;
default:break;
}
}
}本篇在前两篇按键状态机的基础上，继续介绍增加按键的双击功能，并解决之前状态存在的两个问题，通过实测验证，演示短按、长按、双击的使用效果。最后对代码结构进行优化，使其更符合实际开发应用。
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