单片机系统中实用的按键驱动(STM32、51都适用)

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矜辰所致 发表于 2022/09/25 05:10:57 2022/09/25
【摘要】 目录 1、自己使用的按键驱动1.1 驱动源码1.2 使用方法 2、另一种按键驱动2.1 驱动源码2.2 使用方法 在我们嵌入式开发中,产品上往往少不了按键,一个好的按键驱动可以满足不...

在我们嵌入式开发中,产品上往往少不了按键,一个好的按键驱动可以满足不同场合的客户需求,这里我分享几个实用的按键驱动,希望抛砖引玉,大家多多指出不足以及提出改进办法,或者有更好的方案希望也能分享分享。

不废话,直接上源码:

1、自己使用的按键驱动

不同平台需要做相应的修改,该驱动最初在51上运行,然后我用在了STM32F系列上,最近在STM32L系列上也在使用。

1.1 驱动源码

用最近的一个作为demo

/*
2019/5/21 按键程序移植成功,以后可以使用此按键,需要研究一下
和以前单片机项目按钮方式类似  
by  qzh
2019/8/30  
确定了第三行,第一个必须是7,才能按下到时间自动触发
by  qzh
*/
#include "mod_button.h"

//GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
void io_getDigital(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin,uint8 *pu8Value)
{	
	*pu8Value = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOx,GPIO_Pin);
}

void time_setTimerCount(TIMER_TYPE *pu8timer,uint32 u32timeToCount)  
{
	// __HAL_TIM_SET_COUNTER
	HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim21);
	// HAL_TIM_Base_Stop_IT
	// TIM_Cmd(TIM4, ENABLE);
	if(pu8timer->on == 0)
		pu8timer->on = 1;
	if(pu8timer->on == 1)
		//IntNum = 0;
		pu8timer->timeInit = Timer4_count;
	//pu8timer->timeInit = IntNum;
	pu8timer->timeOut = 0;
	pu8timer->timeToCount = u32timeToCount;
}

RETURN_TYPE time_getTimeOut(TIMER_TYPE *pu8timer)
{
	uint32 Temp_Val;
	if(Timer4_count > pu8timer->timeInit)
		Temp_Val = Timer4_count - pu8timer->timeInit;
	else
		Temp_Val = (0xFFFFFFFF-pu8timer->timeInit)+Timer4_count;
	if(Temp_Val >= pu8timer->timeToCount)
	{
		pu8timer->timeOut = 1;
		pu8timer->on = 0;
		pu8timer->timeToCount = 0;
		pu8timer->timeInit = 0;
	}	
	else 
		pu8timer->timeOut = 0;
	return (pu8timer->timeOut == 1)?TIME_OUT:OK;
}

BTN_STATE btn_getState(BTN_STRUCT *pBtn)
{
const uint8 transition_table[8][4]={	0,	1,	0,	1,
										5,	2,	5,	1,
										7,	2,	5,	3,
										5,	4,	5,	4,
										5,	4,	5,	4,
										6,	1,	0,	1,
										6,	1,	7,	1,
										0,	1,	0,	1 };
	
	//register uint8 u8Input;
	uint8 u8Input;
	// Get button state
	io_getDigital(pBtn->u8Pin,pBtn->GPIO_Pin ,&u8Input);
	u8Input = (u8Input == pBtn->u8ActiveState)?1:0;
	
	// Get timeout state
	u8Input |= ((time_getTimeOut(&(pBtn->tTimer))==TIME_OUT)?2:0);

	// Get new state
	pBtn->u8State = transition_table[pBtn->u8State][u8Input]; // we want only the state, not action

	// Perform action 
	switch (pBtn->u8State)
	{
		case 1:
			time_setTimerCount(&(pBtn->tTimer), pBtn->u16TimeOutON);
			break;
		case 5:
			time_setTimerCount(&(pBtn->tTimer), pBtn->u16TimeOutOFF);
			break;
	}
	// return pBtn->u8State;
	//待测试
	return (BTN_STATE)pBtn->u8State;	
} 

//下面是mod_button.h

#ifndef _MOD_BUTTON_H_INCLUDED
#define _MOD_BUTTON_H_INCLUDED

#include "main.h"
#include "Datadef.h"
#include "tim.h"
/*
					  Timeout ON
                _______|_____
 P             |             |		  Timeout OFF
 R  ___________|             |________|____
		^      ^  ^    ^  ^  ^   ^    ^
 S		0	   1  2    3  4  5	 6    7

P - pressed, R - released, S - BTN_STATE
*/

/*
°´Å¥Ïà¹Ø  KEY1  learn  PB5  KEY2  CLEAR  PB6
*/
#define BTN_ACTIVE    0		     //when pressed, switch to GND


typedef struct
{
	// Public 
	//uint8		u8Pin;			// e.g. ADIO0
	//uint16		u8Pin;			// e.g. ADIO0
	GPIO_TypeDef * u8Pin;
	uint16_t    GPIO_Pin;
	uint8		u8ActiveState;	// button is pressed if (io_getDigital(u8Button)==bActiveState)
	uint16		u16TimeOutON;	// time the button has to be pressed to be recognized as pressed
	uint16		u16TimeOutOFF;	// time the button has to be pressed to be recognized as released
	
	// Private
	TIMER_TYPE	tTimer;
 	uint8		u8State;

} BTN_STRUCT;

typedef enum 
{
	BTN_IDLE = 0,
	BTN_EDGE1,
	BTN_TRIGGERED,
	BTN_PRESSED,	//< most important
	BTN_PRESS_HOLD,
	BTN_EDGE2,
	BTN_RELEASE_HOLD,
	BTN_RELEASED	
} BTN_STATE;

extern u16 Timer4_count;

BTN_STATE btn_getState(BTN_STRUCT *pBtn);
void time_setTimerCount(TIMER_TYPE *pu8timer,uint32 u32timeToCount); 
void io_getDigital(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin,uint8 *pu8Value);
RETURN_TYPE time_getTimeOut(TIMER_TYPE *pu8timer);


#endif //_MOD_BUTTON_H_INCLUDED

1.2 使用方法

//先定义一个按键的结构体类型,
BTN_STRUCT	K1_BUTTON_150mS ={K1_GPIO_Port,	
    					K1_Pin,
						BTN_ACTIVE,			                  // Active state
						150,		                          // Time the button has to be in 'Active state' to be recognized as pressed
						100 };	
BTN_STRUCT	K1_BUTTON_2S = { K1_GPIO_Port,
						K1_Pin,
						BTN_ACTIVE,			                  // Active state
						2000,		                          // Time the button has to be in 'Active state' to be recognized as pressed
						100	 } ;

//然后在主函数循环中调用不同的状态
if(btn_getState(&K1_BUTTON_150mS) == BTN_EDGE2){...}//BTN_EDGE2按住松开
if(btn_getState(&K1_BUTTON_2S) == BTN_PRESSED){...} //BTN_PRESSED为按住不松开状态
//注意使用的时候,如果长时间的按钮操作需要状态为 BTN_EDGE2 ,即长按松开 才会执行,在执行完语句最后需要包含比此次短的 BTN_EDGE2 操作:

if((btn_getState(&CLEAR_BUTTON_2S)==BTN_EDGE2){
	...
	while(btn_getState(&CLEAR_BUTTON_150mS));// 防止长时间按住松开会触发短时间的松开操作
}

一般的情况下,上面代码中用到的按键事件足够应付,所以 BTN_STATE 中其他的按键状态我也没有花太多事件去测试,如果有谁能够把其他状态测试说清楚,还希望能够告知一声,

此按键程序最初原型是国外一家公司提供的SDK包里面的 Demo,然后经过自己的多次测试与修改才变成自己的最常用的驱动,当然他还可以更加的优化,希望大家多多指导。

2、另一种按键驱动

当初在做按键的时候,想着除了上面的是否有其他简单的通俗易懂的按键驱动,然后自己在网上各种寻找,反正不可能按键直接检测IO,然后防抖做一个短延时,最终这种还是逃不过得开定时器,然后还是做了一个测试可用的:

2.1 驱动源码

//开启按键IO的外部中断,为上升下降沿都能触发,这样是检测按下,弹起之间的时间差

EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising_Falling;
/*
有一个问题,就是按下以后,长按需要下一次进入外部中断才能执行
*/
void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{
	
	if( EXTI_GetITStatus(EXTI_Line7)!= RESET)
	{
		if( KEY == 0 )
		{				
			Timer4_count = 0;
			readkey1 =0;
		}
		else readkey1=1;
		}
	EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line7);	
}

//外部中断实施按键操作
KEY_TIME Press_Key1(void)
{
	KEY_TIME i;
    if( readkey1 == 1 )
    {
        if( Timer4_count < 20 )
        {
            Timer4_count = 0;
            readkey1 = 0;
            i = NOT;
        }
        else if(( Timer4_count >= 80) && (Timer4_count < 2000 ))
        {
            Timer4_count = 0;
            readkey1 = 0;
            i = Short;
        }
        else if(( Timer4_count >= 2000 ) && (Timer4_count < 5000 ))
        {
            Timer4_count = 0;
            readkey1 = 0;
            i = Medium;
        }
		else if( Timer4_count >= 5000 )
        {
            Timer4_count = 0;
            readkey1 = 0;
            i = Long;
        }
    }
    return i;
}

//在.h文件中定义枚举类型
typedef enum
{
    NOT   = 0,
	Short =2,
	Medium=3 ,
    Long =4 ,	
}KEY_TIME;
/*
好像记得当时在上面这个枚举类型时候,Short 定义为 1 是会有问题的,当时也不确定是什么问题,改成 2 测试就OK了,也没花时间研究
*/
KEY_TIME Press_Key1(void);

2.2 使用方法

if(Press_Key1() == Short){
			...	
}
else if(Press_Key1() == Medium);

当时这种按键也用了一会,但是好像是与点小问题,但是只使用 short 和 Medium 是可以的,具体什么问题,因为实际用不到那么多,所以也没继续研究下去,这个方法是在网上参照的例子拿过来使用的。

文章来源: blog.csdn.net,作者:矜辰所致,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。

原文链接:blog.csdn.net/weixin_42328389/article/details/119871680

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