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[STM32] 【零基础学习STM32】第二讲：GPIO输入实验——读取按键状态

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 楼主| heart蓝色CD 发表于 2018-1-27 13:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
GPIO, STM32, TE, TI, LED
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：
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
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  1. /*
    

  2.  * Name                : main
    

  3.  * Description         : ---
    

  4.  * Author              : ysloveivy.
    

  5.  *
    

  6.  * History
    

  7.  * --------------------
    

  8.  * Rev                 : 0.00
    

  9.  * Date                : 11/21/2015
    

  10.  * 
    

  11.  * create.
    

  12.  * --------------------
    

  13.  */
    

  14. int main(void)
    

  15. {
    

  16.         int i;
    

  17.         static int work_status = 0;                         //三色LED灯工作状态
    

  18.         static int key_status = 1;                          //按键松开标置
    

  19.         led.initialize();                                   //三色LED灯端口初始化
    

  20.         key.initialize();     
    

  21.         while(1){
    

  22.                 if(KEY_INPUT)key_status = 1;
    

  23.                 if(key_status == 1){
    

  24.                         if(!KEY_INPUT){
    

  25.                                 for(i = 0;i < 10000;i++);     //按键防抖动
    

  26.                                 if(!KEY_INPUT){
    

  27.                                         key_status = 0;
    

  28.                                         work_status += 1;
    

  29.                                         if(work_status > 2)work_status = 0;
    

  30.                                         //操作 LED
    

  31.                                         switch(work_status){
    

  32.                                                 case 0:
    

  33.                                                         LED_RED_ON;
    

  34.                                                         LED_GREEN_OFF;
    

  35.                                                         LED_BLUE_OFF;
    

  36.                                                         break;
    

  37.                                                 case 1:
    

  38.                                                         LED_RED_OFF;
    

  39.                                                         LED_GREEN_ON;
    

  40.                                                         LED_BLUE_OFF;
    

  41.                                                         break;
    

  42.                                                 case 2:
    

  43.                                                         LED_RED_OFF;
    

  44.                                                         LED_GREEN_OFF;
    

  45.                                                         LED_BLUE_ON;
    

  46.                                                         break;
    

  47.                                                 default:
    


  48. 

  49.                                                         break;
    

  50.                                         }
    


  51. 

  52.                                 }
    

  53.                         }
    

  54.                 }
    

  55.         }
    

  56. }
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
复制
  1. /*
    

  2.  * Name                : initialize
    

  3.  * Description         : ---
    

  4.  * Author              : ysloveivy.
    

  5.  *
    

  6.  * History
    

  7.  * --------------------
    

  8.  * Rev                 : 0.00
    

  9.  * Date                : 11/21/2015
    

  10.  * 
    

  11.  * create.
    

  12.  * --------------------
    

  13.  */
    

  14. static int initialize(void)
    

  15. {
    

  16.         GPIO_InitTypeDef   GPIO_uInitStructure;
    


  17. 

  18.         RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOH,ENABLE);
    

  19.         //设置连接按键的IO端口
    

  20.         GPIO_uInitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15;                            
    

  21.         //设置端口为输入模式
    

  22.         GPIO_uInitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;                          
    

  23.         //设置速度为第三级
    

  24.         GPIO_uInitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;                    
    

  25.         //设置输入端口不变化
    

  26.         GPIO_uInitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;                      
    

  27.         //把设置的参数用到结构体
    

  28.         GPIO_Init(GPIOH, &GPIO_uInitStructure);                                
    


  29. 

  30.         return 0;
    

  31. }
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：
复制
  1. void RCC_AHB1PeriphClockCmd(uint32_t RCC_AHB1Periph, FunctionalState NewState)
    

  2. {
    

  3.   /* Check the parameters */
    

  4.   assert_param(IS_RCC_AHB1_CLOCK_PERIPH(RCC_AHB1Periph));
    

  5.   assert_param(IS_FUNCTIONAL_STATE(NewState));
    

  6.   if (NewState != DISABLE)
    

  7.   {
    

  8.     RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1Periph;
    

  9.   }
    

  10.   else
    

  11.   {
    

  12.     RCC->AHB1ENR &= ~RCC_AHB1Periph;
    

  13.   }
    

  14. }
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：
复制
  1. #define IS_FUNCTIONAL_STATE(STATE) 
    

  2. (((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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