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【零基础学习STM32】第二讲:GPIO输入实验——读取按键状态

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heart蓝色CD|  楼主 | 2018-1-27 13:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 heart蓝色CD 于 2018-1-29 16:36 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:

图2_0

图2_0
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

图2_1

图2_1

图2_2

图2_2

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

图2_3

图2_3

      按键的一端与STM32GPIOPH15)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;
                                        }

                                }
                        }
                }
        }
}
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;
}
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:

图2_4

图2_4
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;
  }
}
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))
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


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