一种基于定时中断的按键检测程序

ID:70650 · 发表于 2014-12-20 18:31

零该程序产生的背景

话说2012年，小白菜要做一个三相电压电流组合表，这个仪表需要进行数据输入（小白菜以前的项目也有输入，但是小白菜没有仔细的研究过），并且给出的时间很长，小白菜有时间来做一些“研究处理”。拿着以前写的按键检测程序，感觉漏洞百出，于是想着趁着有时间把这部分做出来，于是便用了一个星期（实际是5天，双休思密达）专门写了这部分程序。

一小白菜的应用需求

小白菜的仪表仅需要单短击（简称单击）和单长击（简称长击），单短击要在按键松开后才进行识别，单长击要在达到设定的时间阀值时进行识别（这时按键未松开）。

不需要考虑的情况如下，不需要连击（可以做为多次短击）、不需要多键同时击、暂时不需要考虑输入数字时长按某键，数字快速自加或自减。

该检测程序要满目不依赖于任何一种单片机，也不依赖按键连接方式，如独立式，矩阵式（当然你要用按键扫描芯片那就……你要用AD式键盘，我……好吧，你赢了～），能够独立存在。

二按键过程分析

1 按键小思考

正常的按键过程（不考虑非法的按键状态）如图2.1.1。

图2.1.1 正常按键状态示意图

单击和长击只是时间上的区分而已，但是其识别时稍有区别，单击是在按键松开时进行识别的，长击是在按键闭合时进行识别的。见图2.1.2。

图2.1.2 长短击按键状态示意图

2 各种可能出现的按键情况

合法情况不再赘述。下面把非法（仅在本应用中非法）的情况列一下。

(1) 人为或干扰引起的单击时间过短（主要为防干扰）。

(2) 单击时间过长（与(1)对应，凡事有短就有长，要有度嘛～）。

(3) 按下了多个键（与我的应用需要相悖，所以非法）。这里有可能是同时按的，也有可能是异步按下的。

(4) 快速多次按同一个键。这种情况可以归结到(1)。

(5) 我觉得没有了，元芳，你怎么看？？

一种基于定时器按键检测程序(已测试).rar (527.02 KB, 下载次数: 257)

ID:70650 · 发表于 2014-12-20 18:32

AppStdin.C文件：

/*
********************************************************************************
* 开发环境 : Keil4
* 文件名 : AppStdin.C
* 程序员 : 3htech
* 开发时间 : 20120806----
* 描述 : 标准输入处理，如按键。
* 生存条件 :
*-------------------------------------------------------------------------------
* 修　改 :
* 日　期 :
* 描述 :
*-------------------------------------------------------------------------------
********************************************************************************
*/
//------------------------------ 程序开关 ------------------------------//
//----------------------------------------------------------------------------//
// 名称：
// 功能：
//----------------------------------------------------------------------------//
//------------------------------ 系统头文件包含 ------------------------------//
// 无
//----------------------------- 自定义头文件包含 -----------------------------//
#include"Config.H"
//------------------------------ 全局变量定义 ------------------------------//
//----------------------------------------------------------------------------//
//变量名称：KeyScan
//变量功能：按键扫描参数结构体。
//作用域：全局、对外完全可见
//重要说明：仅能查询键值KeyScan.u8KeyValue；
// ：您不应当试图改写KeyScan的所有成员。
//----------------------------------------------------------------------------//
KeyScanType KeyScan;
//------------------------------- 宏定义 ---------------------------------//
//----------------------------------------------------------------------------//
//宏名：
//功能：
//重要说明：无
//----------------------------------------------------------------------------//
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 本文件专用函数定义 //
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//----------------------------------------------------------------------------//
// 按键相关变量清零函数 (仅限本文件使用)
//函数名称：App_Key_Clear()
//函数功能：清零按键相关变量。但不清按键寄存器KeyScan.u8KeyValue。
// ：KeyScan.u8KeyValue变量在调用函数App_Get_Key_Value()之后自动清零。
//入口参数：无
//出口参数：无
//重要说明：无
//编写日期：20120806
//----------------------------------------------------------------------------//
//修改日期：
//修改人员：
//修改内容：
//----------------------------------------------------------------------------//
static void App_Key_Clear(void)
{
KeyScan.u8KeyErrFlg = TRUE;
KeyScan.u8KeyLast = KEY_NULL;
KeyScan.u8KeyTimer = 0;
KeyScan.u8KeyOffTimer = 0;
}
//----------------------------------------------------------------------------//
// 获取本次扫描时的按键键值函数 (仅限本文件使用)
//函数名称：App_Get_Current_Key()
//函数功能：获取本次扫描时的按键键值。
//入口参数：无
//出口参数：返回本次扫描到的键值。
//重要说明：无
//编写日期：20120807
//----------------------------------------------------------------------------//
//修改日期：
//修改人员：
//修改内容：
//----------------------------------------------------------------------------//
static uint8 App_Get_Current_Key(void)
{
uint8 u8Current;
// 获取本次扫描的键值。硬件上键按下时，口线为0，这里翻转一下，即键按下时为1.
u8Current = 0x07 & (~P3);
// 键值翻译
if(0x00 == u8Current) // 无键按下
{
u8Current = KEY_NULL;
}
else if(0x01 == u8Current) // Key1按下
{
u8Current = KEY_ENTER;
}
else if(0x02 == u8Current) // Key2按下
{
u8Current = KEY_UP;
}
else if(0x04 == u8Current) // Key3按下
{
u8Current = KEY_ESC;
}
else // 按键出错
{
u8Current = KEY_ERR;
}
return u8Current;
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 本文件专用函数定义结束 //
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//============================================================================//
// 对外服务函数定义 //
//============================================================================//
//============================================================================//
// 按键初始化函数 (对外提供服务)
//函数名称：App_Init_Key()
//函数功能：初始化按键检测所需要的寄存器。
//入口参数：无
//出口参数：无
//重要说明：必须在定时中断服务函数执行前调用完本函数，使变量一个合法的初始值
// ：开始运行，以防止因为变量随机值而出现误动作的情况！！！
//编写日期：
//============================================================================//
//修改日期：
//修改人员：
//修改内容：
//============================================================================//
extern void App_Init_Key(void)
{
App_Key_Clear();
KeyScan.u8KeyReg = KEY_NULL;
KeyScan.u8KeyValue = KEY_NULL;
}
//============================================================================//
// 按键检测函数 (对外提供服务)
//函数名称：App_Detect_Key()
//函数功能：检测按键。
//入口参数：无
//出口参数：无
//重要说明：请参见按键流程图和状态转换图来读本程序。本函数在中断中调用。
// ：若有键按下，键值保存在KeyScan.u8KeyReg变量中。您应当使用函数
// ：App_Get_Key_Value()来读取按键值，调用该函数后，u8KeyReg变量清零。
//编写日期：
//============================================================================//
//修改日期：
//修改人员：
//修改内容：
//============================================================================//
extern void App_Detect_Key(void)
{
// 获取本次扫描时的键值
KeyScan.u8KeyCurrent = App_Get_Current_Key();
// 按键未发生错误
if(TRUE == KeyScan.u8KeyErrFlg)
{
//===========================================================//
// 本次单按键松开或无键按下
if(KEY_NULL == KeyScan.u8KeyCurrent)
{
// 上次也无键按下
if(KEY_NULL == KeyScan.u8KeyLast)
{
KeyScan.u8KeyTimer = 0;
KeyScan.u8KeyOffTimer = 0;
// 由于本函数在中断中调用，并且绝大部分时间都无按键操作，所以这里使用
// return直接返回，以加速系统响应。
return ;
}
else
{
KeyScan.u8KeyOffTimer++;
if(KEY_OFF_MIN_TIME <= KeyScan.u8KeyOffTimer)
{
// 上次有键按下，且键值合法
if(KEY_SHORT_MAX_VALUE >= KeyScan.u8KeyLast)
{
// 短按
if( (KEY_SHORT_PRESS_MIN_TIME <= KeyScan.u8KeyTimer)
&& (KEY_LONG_PRESS_MIN_TIME > KeyScan.u8KeyTimer))
{
KeyScan.u8KeyReg = KeyScan.u8KeyLast;
}
}
App_Key_Clear();
}// if(KEY_OFF_MIN_TIME <= KeyScan.u8KeyOffTimer)
}// if(KEY_NULL == KeyScan.u8KeyLast) else
}// if(KEY_NULL == KeyScan.u8KeyCurrent)
//===========================================================//
// 本次按键值合法。
else if(KEY_SHORT_MAX_VALUE >= KeyScan.u8KeyCurrent)
{
// 上次无键按下
if(KEY_NULL == KeyScan.u8KeyLast)
{
// 记录键值
KeyScan.u8KeyLast = KeyScan.u8KeyCurrent;
KeyScan.u8KeyTimer++;
}
// 上次有键按下，且两次按键相同
else if(KeyScan.u8KeyCurrent == KeyScan.u8KeyLast)
{
// 时间记数器
if(0xFF != KeyScan.u8KeyTimer)
{
KeyScan.u8KeyOffTimer = 0;
KeyScan.u8KeyTimer++;
}
// 如果时间已经过了长按键所要求的最短时间，则直接认为是长按键，
// 并且把u8KeyErrFlg = FALSE，这样可以忽略后面的错误情况的出现。
if(KEY_LONG_PRESS_MIN_TIME <= KeyScan.u8KeyTimer)
{
KeyScan.u8KeyReg = KEY_LONG | KeyScan.u8KeyLast;
KeyScan.u8KeyErrFlg = FALSE;
}
}
// 两次键值不相同，说明按键出错。
else
{
KeyScan.u8KeyErrFlg = FALSE;
}
}// else if(KEY_SHORT_MAX_VALUE >= u8KeyCurrent)
//===========================================================//
// 本次按键值非法
else
{
KeyScan.u8KeyErrFlg = FALSE;
}
}//if(TRUE == KeyScan.u8KeyErrFlg)
// 按键发生错误
else
{
// 错误的按键已经松开
if(KEY_NULL == KeyScan.u8KeyCurrent)
{
KeyScan.u8KeyOffTimer++;
if(KEY_OFF_MIN_TIME <= KeyScan.u8KeyOffTimer)
{
App_Key_Clear();
}
}
else
{
KeyScan.u8KeyOffTimer = 0;
}
}//if(TRUE == KeyScan.u8KeyErrFlg) else
}
//============================================================================//
// 键值读取函数 (对外提供服务)
//函数名称：App_Get_Key_Value()
//函数功能：读取按键值。用户可查询的变量KeyScan.u8KeyValue在本函数中进行赋值操作。
// ：您也可以直接使用KeyScan.u8KeyValue，但使用前一定要先调用本函数。
// 合法值为KEY_NULL、KEY_ERR、
// KEY_ESC、KEY_UP、KEY_ENTER
// KEY_ESC_L、KEY_UP_L、KEY_ENTER_L
//入口参数：无
//出口参数：读取到的按键值。
//重要说明：该函数仅能在按键处理程序中调用一次。
//编写日期：20120808
//============================================================================//
//修改日期：
//修改人员：
//修改内容：
//============================================================================//
extern uint8 App_Get_Key_Value(void)
{
// 这段代码不允许被打断，以防止定时中断函数对键值寄存器做赋值操作。
EA = 0;
KeyScan.u8KeyValue = KeyScan.u8KeyReg;
KeyScan.u8KeyReg = KEY_NULL;
EA = 1;
return KeyScan.u8KeyValue;
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 对外服务函数定义结束 //
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//------------------------------ 文件结束 ------------------------------//s

复制代码

ID:70650 · 发表于 2014-12-20 18:32

AppStdin.H文件：

/*
********************************************************************************
* 开发环境 : Keil4
* 文件名 : AppStdin.H
* 程序员 : 3htech
* 开发时间 : 20120806----
* 描述 : 标准输入处理，如按键。
* 生存条件 :
*-------------------------------------------------------------------------------
* 修　改 :
* 日　期 :
* 描述 :
*-------------------------------------------------------------------------------
********************************************************************************
*/
//------------------------------ 文件开关 ------------------------------//
// 防止文件包含时多次编本文件，与本文件结尾处的endif对应。
#ifndef _APPSTDIN_H_
#define _APPSTDIN_H_
//----------------------------------------------------------------------------//
//------------------------------ 系统头文件包含 ------------------------------//
// 无
//----------------------------- 自定义头文件包含 -----------------------------//
#include"Config.H"
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 移植修改(2处) //
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//----------------------------------------------------------------------------//
// 编号：1
// 名称：KEY
// 功能：键值。这些键值只针对特定的电路。
//----------------------------------------------------------------------------//
#define KEY_NULL (0x00) // 表示无键按下。
#define KEY_SHORT_MAX_VALUE (0x03)// 请把短按键中宏定义最大的值赋值到此处。
// 短按键的宏定义的数值必须从1开始，最大到15。
#define KEY_ESC (0x03) // 对应硬件上的Key3，P3.3 短按
#define KEY_UP (0x02) // 对应硬件上的Key2，P3.1 短按
#define KEY_ENTER (0x01) // 对应硬件上的Key1，P3.0 短按
#define KEY_LONG (0x10)
#define KEY_ESC_L (KEY_ESC | KEY_LONG) // 对应硬件上的Key3，P3.3 长按
#define KEY_UP_L (KEY_UP | KEY_LONG) // 对应硬件上的Key2，P3.1 长按
#define KEY_ENTER_L (KEY_ENTER | KEY_LONG) // 对应硬件上的Key1，P3.0 长按
#define KEY_ERR (0xFF) // 表示有键按下，但是键值错误
//----------------------------------------------------------------------------//
// 编号：2
// 名称：KEY_xxxx_PRESS_MIN_TIME
// 功能：按键识别时间。按键时长处于20ms--1s之间的认为是短按，1s以外是长按，
// ：不足20ms的是垃圾数据。
//----------------------------------------------------------------------------//
#define KEY_LONG_PRESS_MIN_TIME 100 // 最短长按时间，1s
#define KEY_SHORT_PRESS_MIN_TIME (2) // 最短短按时间，20ms
#define KEY_OFF_MIN_TIME (3) // 按键松开时，必须经过N个10ms才认为是完全松开。
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 移植修改结束 //
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//-------------------------------- 类型声明 --------------------------------//
//----------------------------------------------------------------------------//
//类型名称：KeyScanType
//类型功能：单片机扫描按键所需要的结构体。
//成员详解：
// u8KeyErrFlg, 按键发生错误标志。TRUE = 无错误，FALSE = 产生了错误。
// u8KeyLast，上一次扫描时的按键值。这里只是计录上一次扫描时按下的键。
// 合法值为KEY_NULL、KEY_ERR、KEY_ESC、KEY_UP、KEY_ENTER
// u8KeyCurrent, 本次扫描时的按键值。这里只是计录本次扫描时按下的键。
// 合法值为KEY_NULL、KEY_ERR、KEY_ESC、KEY_UP、KEY_ENTER
// u8KeyTimer，按键时长定时器。
// u8KeyOffTimer，按键松开时长定时器。
// u8KeyReg，键值寄存器，按键动作结束后，如果未发生错误，则该变量中新的按键值。
// 您的程序不应当使用本变量。
// 合法值为KEY_NULL、KEY_ERR、
// KEY_ESC、KEY_UP、KEY_ENTER
// KEY_ESC_L、KEY_UP_L、KEY_ENTER_L
// u8KeyValue, 保存着键值，该变量供用户调用。该变量是u8KeyReg的一个复制版本。
// 该变仅可查询，您不需要在使用后对该变量进行清零操作。
//重要说明：
//----------------------------------------------------------------------------//
typedef struct
{
PRIVATE
uint8 u8KeyErrFlg;
uint8 u8KeyLast;
uint8 u8KeyCurrent;
uint8 u8KeyTimer;
uint8 u8KeyOffTimer;
uint8 u8KeyReg;
PUBLIC
uint8 u8KeyValue;
}KeyScanType;
//------------------------------ 全局变量声明 ------------------------------//
//----------------------------------------------------------------------------//
//变量名称：KeyScan
//变量功能：按键扫描参数结构体。
//作用域：全局、对外完全可见
//重要说明：仅能查询键值KeyScan.u8KeyValue；
// ：您不应当试图改写KeyScan的所有成员。
//----------------------------------------------------------------------------//
extern KeyScanType KeyScan;
//------------------------------- 宏定义 ---------------------------------//
//----------------------------------------------------------------------------//
//宏名：
//功能：
//重要说明：无
//----------------------------------------------------------------------------//
//------------------------------- 枚举 ---------------------------------//
//----------------------------------------------------------------------------//
//名称：
//功能：
//重要说明：无
//----------------------------------------------------------------------------//
//============================================================================//
// 函数声明 //
//============================================================================//
extern void App_Init_Key(void);
extern uint8 App_Get_Key_Value(void);
extern void App_Detect_Key(void);
//============================================================================//
// 函数声明结束 //
//============================================================================//
//------------------------------ 文件开关 ------------------------------//
// 防止文件包含时多次编本文件，与本文件开头处的 #ifndef 对应。
#endif
//----------------------------------------------------------------------------//
//------------------------------ 文件结束 ------------------------------//

复制代码

ID:70650 · 发表于 2014-12-20 18:34

TypeRedefine.H文件：

/*
********************************************************************************
* 开发环境 : Keil4
* 文件名 : TypeRedefine.H
* 程序员 : 3htech
* 开发时间 : 2012-06-04
* 描述 : 类型重新定义。
* 生存条件 : 自由存在。
*-------------------------------------------------------------------------------
* 修　改 :
* 日　期 :
* 描述 :
*-------------------------------------------------------------------------------
********************************************************************************
*/
//------------------------------ 文件开关 ------------------------------//
// 防止文件包含时多次编本文件，与本文件结尾处的endif对应。
#ifndef _TYPEREDEFINE_H_
#define _TYPEREDEFINE_H_
//----------------------------------------------------------------------------//
//------------------------------ 系统头文件包含 ------------------------------//
#include<stdio.H> // 为了使用NULL的定义。
//----------------------------- 自定义头文件包含 -----------------------------//
//无
//-------------------------------- 类型声明 --------------------------------//
//----------------------------------------------------------------------------//
//类型名称：
//类型功能：
//成员详解：
//重要说明：
//----------------------------------------------------------------------------//
//------------------------------ 全局变量定义 ------------------------------//
//无
//--------------------------------------------------------------//
// 类型重新定义
//名称：类型重新定义
//功能：
// 51系列单片机应用下的类型重新定义。
// 使用的是8位单片机，因此char是8位，int为16位，long为32位
//--------------------------------------------------------------//
typedef bit bdata uint1; // 无符号1 位整型变量需要加前缀u1
typedef unsigned char uint8; // 无符号8 位整型，前缀u8
typedef signed char int8; // 有符号8 位整型，前缀i8
typedef unsigned int uint16; // 无符号16位整型，前缀u16
typedef signed int int16; // 有符号16位整型，前缀i16
typedef unsigned long uint32; // 无符号32位整型，前缀u32
typedef signed long int32; // 有符号32位整型，前缀i32
typedef float flt32; // 单精度浮点数(32位长度)，前缀f32
//------------------------------- 宏定义 ---------------------------------//
//----------------------------------------------------------------------------//
//宏名：TURE, FALSE
//功能：错误标志或操作完成标志。
//重要说明：无
//----------------------------------------------------------------------------//
#ifndef TRUE
#define TRUE 0
#endif
#ifndef FALSE
#define FALSE 1
#endif
//----------------------------------------------------------------------------//
//宏名：PRIVATE, PUBLIC
//功能：仅仅显示表明哪些是私有变量，哪些可以自由访问。
//重要说明：无
//----------------------------------------------------------------------------//
#ifndef PRIVATE
#define PRIVATE
#endif
#ifndef PUBLIC
#define PUBLIC
#endif
//------------------------------ 文件开关 ------------------------------//
// 防止文件包含时多次编本文件，与本文件开头处的 #ifndef 对应。
#endif
//----------------------------------------------------------------------------//
//------------------------------ 文件结束 ------------------------------//

复制代码

ID:70650 · 发表于 2014-12-20 18:34

Config.H文件：

/*
********************************************************************************
* 开发环境 : Keil4
* 文件名 : Config.H
* 程序员 : 3htech
* 开发时间 : 2012-06-06
* 描述 : 所有头文件的总集合
* 生存条件 : 自由存在。
*-------------------------------------------------------------------------------
* 修　改 :
* 日　期 :
* 描述 :
*-------------------------------------------------------------------------------
********************************************************************************
*/
//------------------------------ 文件开关 ------------------------------//
// 防止文件包含时多次编本文件，与本文件结尾处的endif对应。
#ifndef _CONFIG_H_
#define _CONFIG_H_
//----------------------------------------------------------------------------//
//------------------------------ 系统头文件包含 ------------------------------//
#include<intrins.h>
#include <stdio.H>
#include <stdlib.H>
#include <math.H>
//----------------------------- 自定义头文件包含 -----------------------------//
// 单片机头文件
//=============================//
#include "ATT703x.H"
// 公共层
//=============================//
#include "TypeRedefine.H"
// 应用层
//=============================//
// 芯片驱动
//=============================//
// 总线驱动
//=============================//
//------------------------------ 文件开关 ------------------------------//
// 防止文件包含时多次编本文件，与本文件开头处的 #ifndef 对应。
#endif
//----------------------------------------------------------------------------//
//------------------------------ 文件结束 ------------------------------//

复制代码

ID:70769 · 发表于 2014-12-24 20:25

GOOD!!!

ID:73757 · 发表于 2015-2-23 21:17

不错，下载来慢慢研究，谢谢！

ID:87000 · 发表于 2015-7-27 18:20

号东西呀！！！
不知道会不会用到了

ID:66287 · 发表于 2018-2-9 15:43

不错，很有研究价值

ID:379475 · 发表于 2018-8-8 17:10

不错很值得研究

ID:290712 · 发表于 2018-10-16 14:42

谢谢楼主分享！！

ID:546 · 发表于 2018-11-5 15:44

向楼主学习，注译很清楚

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一种基于定时中断的按键检测程序

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