代码收藏家技术教程 2023-08-27

STM32笔记（第6天）——按键控制详解

一、按键硬件图

1、硬件原理

2、输入方式选择

二、功能实现

1、按键GPIO配置

2、按键扫描函数

3、LED翻转宏定义

4、主程序

参考

一、按键硬件图

1、硬件原理

按键的硬件原理图如图，右侧接3.3V，有电容并联作为硬件消抖，非按下状态时PA0接地为低电平，按下状态时导通接高电平。

2、输入方式选择

GPIO端口基本结构如图，共有四种输入类型：模拟输入、浮空输入、上拉输入、下拉输入。

模拟输入：外部的电压真实的读取到单片机的AD模块，我们既不能闭合上拉和下拉的开关，也不能让信号经过施密特触发器。

浮空输入：VDD和VSS所在路径的两个开关同时断开，通过施密特触发器读取数字信号，此时没有上拉和下拉的情况，所以当IO口没有接输入的时候，此时的电平会是一个不确定的值，也就是我们所说的浮空。电平会处于一个跳变的状态，一会高，一会低。只有输入了一个高/低电平才会确定下来。因此一般有外部电路时使用浮空输入，比如此次用到的按键电路。

上拉输入：VDD的开关闭合，VSS的开关断开，没有输入信号时一直读取到高电平。输入高电平，读取仍然是高电平，输入低电平时，由于上拉电阻存在，读取到低电平。好处是输入的电平不会上下浮动而导致输入信号不稳定，没有输入时稳定在高电平。

下拉输入：VDD的开关断开，VSS的开关闭合，原理与上拉相反，用来读取高电平。好处也是不会受浮动影响，没有输入时稳定在低电平。

二、功能实现

1、按键GPIO配置

与LED的GPIO配置函数相同，对于按键1对应的PA0口也需要进行GPIO的初始化配置，包括初始化结构体变量、开启RCC对应APB2的时钟、引脚号配置、端口输入输出模式配置、最后调用初始化函数。

void Button_GPIO_Config(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;					//初始化结构体变量
	RCC_APB2PeriphClockCmd(BUTTON_GPIO_CLK, ENABLE);    //RCC时钟使能
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = BUTTON_GPIO_PIN;			//引脚
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;  //浮空输入
	GPIO_Init(BUTTON_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);		//初始化函数调用
}

2、按键扫描函数

此处用到while函数作为松手检测，按下时PA0为1，不松手则退不出while循环，松手后退出循环返回1。

uint8_t Button_scan(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)
{
	if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx, GPIO_Pin) == KEY_ON)
	{
		//松手检测
		while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx, GPIO_Pin) == KEY_ON);
		return KEY_ON;
	}
	else return KEY_OFF;
}

3、LED翻转宏定义

和0异或保持不变，和1异或翻转，因为LED_G_GPIO_PIN的宏定义就是0x0001，利用这点，把ODR和引脚号异或，可以实现翻转操作。

#define LED_G_TOGGLE        {LED_G_GPIO_PORT->ODR ^= LED_G_GPIO_PIN;}

4、主程序

int main(void)
{
	Button_GPIO_Config();
	LED_GPIO_Config();
	GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);
	
	while(1)
	{
		if(Button_scan(BUTTON_GPIO_PORT,BUTTON_GPIO_PIN))
		LED_G_TOGGLE;
	}
}