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STM32固件庫使用–按鍵輸入程序

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簡介
1.硬件
STM32F103C8T6 獨立按鍵
2.軟件
keil軟件

硬件部分
1.按鍵分類與輸入原理

按鍵按照結構原理科分為兩類,一類是觸點式開關按鍵,如機械式開關、導電橡膠式開關燈;另一類是無觸點式開關按鍵,如電氣式按鍵,磁感應按鍵等。前者造價低,后者壽命長。目前,微機系統中最常見的是觸點式開關按鍵。

在單片機應用系統中,除了復位按鍵有專門的復位電路及專一的復位功能外,其他按鍵都是以開關狀態來設置控制功能或輸入數據的。當所設置的功能鍵或數字鍵按下時,計算機應用系統應完成該按鍵所設定的功能,鍵信息輸入時與軟件結構密切相關的過程。

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

2.按鍵結構與特點

微機鍵盤通常使用機械觸點式按鍵開關,其主要功能式把機械上的通斷轉換為電氣上的邏輯關系。也就是說,它能提供標準的TTL邏輯電平,以便于通用數字系統的邏輯電平相容。機械式按鍵再按下或釋放時,由于機械彈性作用的影響,通常伴隨有一定的時間觸點機械抖動,然后其觸點才穩定下來。其抖動過程如下圖1所示,抖動時間的長短與開關的機械特性有關,一般為5-10ms。在觸點抖動期間檢測按鍵的通與斷,可能導致判斷出錯,即按鍵一次按下或釋放錯誤的被認為是多次操作,這種情況是不允許出現的。為了克服你、按鍵觸點機械抖動所致的檢測誤判,必須采取消抖措施。按鍵較少時,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狀態。根據鍵盤結構的不同,采用不同的編碼。無論有無編碼,以及采用什么編碼,最后都要轉換成為與累加器中數值相對應的鍵值,以實現按鍵功能程序的跳轉。

(2)鍵盤程序

一個完整的鍵盤控制程序應具備以下功能:

a.檢測有無按鍵按下,并采取硬件或軟件措施消抖。

b.有可靠的邏輯處理辦法。每次只處理一個按鍵,期間對任何按鍵的操作對系統不產生影響,且無論一次按鍵 時間有多長,系統僅執行一次按鍵功能程序。

c.準確輸出按鍵值(或鍵號),以滿足跳轉指令要求。

3.獨立按鍵

(1)獨立按鍵

單片機控制系統中,如果只需要幾個功能鍵,此時,可采用獨立式按鍵結構。

獨立按鍵式直接用I/O口線構成的單個按鍵電路,其特點式每個按鍵單獨占用一根I/O口線,每個按鍵的工作不會影響其他I/O口線的狀態。獨立按鍵的典型應用如圖所示。獨立式按鍵電路配置靈活,軟件結構簡單,但每個按鍵必須占用一個I/O口線,因此,在按鍵較多時,I/O口線浪費較大,不宜采用。


獨立按鍵的軟件常采用查詢式結構。先逐位查詢沒跟I/O口線的輸入狀態,如某一根I/O口線輸入為低電平,則可確認該I/O口線所對應的按鍵已按下,然后,再轉向該鍵的功能處理程序。

軟件部分
key.c

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

復制代碼
key.h

  1. #ifndef __KEY_H
  2. #define __KEY_H

  3. #include "stm32f10x.h"
  4. /*
  5. 注意:該引腳定義是根據野火STM32F103霸道開發板的原理圖定義的,如果需要自行的設計需要重新更改宏定義選擇不同的GPIO端口
  6. STM32F103ZET6芯片共有144個引腳
  7. 其中:GPIOA,GPIOB,GPIOC,GPIOD,GPIOE
  8. */

  9. //  引腳定義
  10. #define    KEY1_GPIO_CLK     RCC_APB2Periph_GPIOA
  11. #define    KEY1_GPIO_PORT    GPIOA                           
  12. #define    KEY1_GPIO_PIN         GPIO_Pin_0

  13. #define    KEY2_GPIO_CLK     RCC_APB2Periph_GPIOC
  14. #define    KEY2_GPIO_PORT    GPIOC                  
  15. #define    KEY2_GPIO_PIN         GPIO_Pin_13


  16. /** 按鍵按下標置宏
  17.         *  按鍵按下為高電平,設置 KEY_ON=1, KEY_OFF=0
  18.         *  若按鍵按下為低電平,把宏設置成KEY_ON=0 ,KEY_OFF=1 即可
  19.         */
  20. #define KEY_ON        1
  21. #define KEY_OFF        0

  22. void KEY_GPIO_Config(void);
  23. uint8_t Key_Scan(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin);

  24. #endif


復制代碼
main.c
  1. #include "stm32f10x.h"   
  2. #include "key.h"

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

  16.                 if( Key_Scan(KEY2_GPIO_PORT,KEY2_GPIO_PIN) == KEY_ON  )
  17.                 {
  18.                     GPIO_SetBits(LED1_GPIO_PORT , LED1_GPIO_PIN);//關
  19.                         GPIO_SetBits(LED2_GPIO_PORT , LED2_GPIO_PIN);//關
  20.                         GPIO_SetBits(LED3_GPIO_PORT , LED3_GPIO_PIN);//關
  21.                         
  22.                 }               
  23.         }
  24. }
復制代碼
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