[零基础学习STM32]第二讲：GPIO输入实验—读取按键状态

ID:278972 · 发表于 2018-1-27 14:14

本帖最后由 heart蓝色CD 于 2018-1-29 16:37 编辑

一、概述
1、按键简介
按键是一种机械器件，按键两端分别对应某电路的两个断点，我们可以通过按键接通和断开控制该电路的电压等参数，我们利用按键做的应用通常有控制继电器、键盘、复位等。随着应用的扩展，按键已成为电路板上不可或缺的一部分。

如下图是常开按键：

2、按键类别简介

按键主要有四种类型：常开带复位、常开不带复位、常闭带复位、常闭不带复位。（本次实验使用的是常开带复位按键）

按键主要有以下4种工作模式：

常开带复位：初始默认状态是开路，当受力按下时按键使电路连通，受力结束后其自动返回开路状态。
常开带不复位：初始默认状态是开路，每按下一次按键改变一次开闭状态。
常闭带复位：初始默认状态是连通，当受力按下时按键使电路开路，受力结束后其自动返回连通状态。
常闭不带复位：初始默认状态是连通，每按下一次按键改变一次开闭状态。

3、按键消抖
使用手动按键的时候, 由于机械抖动可能造成按键的错误识别。一般手动按下按键然后释放, 按键两片金属膜接触的时间大约为50ms，按键松开到稳定的时间为5-10ms。因此，如果在首次检测到按键被按下后延时20ms 左右再次检测，即可确认是否真的有按键被按下，从而消除按键抖动造成的错误识别。本实验通过给于一定延时后再进行检测，从而有效的避免了按键抖动带来的误判。

二、硬件电路

在iCore3双核心开发板中，采用一个独立的按键与STM32F407的PH15相连，限流电阻为1K。

三、实验原理

按键的一端与STM32的GPIO（PH15）相连，另外一端接地，且PH15外接一个1K电流大小的上拉电阻。初始化时把PH15设置成输入模式，当按键弹起时，PH15由于上拉电阻的作用呈高电平（3.3V）；当按键按下时，PH15直接被按键短接到GND，呈低电平。因此判断PH15的电平变化，可得到按键状态。

四、源代码

1、主函数

/*
* Name : main
* Description : ---
* Author : ysloveivy.
*
* History
* --------------------
* Rev : 0.00
* Date : 11/21/2015
*
* create.
* --------------------
*/
int main(void)
{
int i;
static int work_status = 0; //三色LED灯工作状态
static int key_status = 1; //按键松开标置
led.initialize(); //三色LED灯端口初始化
key.initialize();
while(1){
if(KEY_INPUT)key_status = 1;
if(key_status == 1){
if(!KEY_INPUT){
for(i = 0;i < 10000;i++); //按键防抖动
if(!KEY_INPUT){
key_status = 0;
work_status += 1;
if(work_status > 2)work_status = 0;
//操作 LED
switch(work_status){
case 0:
LED_RED_ON;
LED_GREEN_OFF;
LED_BLUE_OFF;
break;
case 1:
LED_RED_OFF;
LED_GREEN_ON;
LED_BLUE_OFF;
break;
case 2:
LED_RED_OFF;
LED_GREEN_OFF;
LED_BLUE_ON;
break;
default:
break;
}
}
}
}
}
}

复制代码

2、GPIO初始化

LED的GPIO初始化配置方式与上一讲一致，以下是按键的GPIO初始化程序

/*
* Name : initialize
* Description : ---
* Author : ysloveivy.
*
* History
* --------------------
* Rev : 0.00
* Date : 11/21/2015
*
* create.
* --------------------
*/
static int initialize(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_uInitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOH,ENABLE);
//设置连接按键的IO端口
GPIO_uInitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15;
//设置端口为输入模式
GPIO_uInitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;
//设置速度为第三级
GPIO_uInitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
//设置输入端口不变化
GPIO_uInitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
//把设置的参数用到结构体
GPIO_Init(GPIOH, &GPIO_uInitStructure);
return 0;
}

复制代码

3、小知识

void RCC_AHB1PeriphClockCmd

(uint32_t RCC_AHB1Periph,FunctionalState NewState)

此函数为外设使能函数，第一个参数为需要被使能的外设，第二个参数为使能与否。可能很多读者看到这函数不知道如何入手，不知道参数填啥子好，别急，咱先查看一下他的定义：

查看定义方法：双击函数名选中，右击再点GO TODefinition of ...就可以查看咯。

RCC_AHB1PeriphClockCmd函数定义如下：

void RCC_AHB1PeriphClockCmd(uint32_t RCC_AHB1Periph, FunctionalState NewState)
{
/* Check the parameters */
assert_param(IS_RCC_AHB1_CLOCK_PERIPH(RCC_AHB1Periph));
assert_param(IS_FUNCTIONAL_STATE(NewState));
if (NewState != DISABLE)
{
RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1Periph;
}
else
{
RCC->AHB1ENR &= ~RCC_AHB1Periph;
}
}

复制代码

注意被我标红的字符串，按照刚刚查定义的方法，它会告诉我们函数的参数可以填啥。如查看IS_FUNCTIONAL_STATE：

#define IS_FUNCTIONAL_STATE(STATE)
(((STATE) == DISABLE) || ((STATE) == ENABLE))

复制代码

我们可以看出第二个参数可填写DISABLE（使能）和ENABLE（不使能）。

小结：上面用外设的使能函数为大家介绍了查看函数的方法，此方法在实际应用经常可以用到，当我们在阅读、修改程序的时候，遇到哪些不太清楚的函数，就可以用这种方法查看。

五、实验现象

按键每按下一次，ARM·LED颜色变换（红色、绿色、蓝色轮流交换）一次。

六、代码包下载

复制网址到浏览器可下载pan.baidu.com/s/1sjrHnM9

51hei本地下载：

iCore3_2_KEY.zip (960.18 KB, 下载次数: 16)

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