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[活动] 【极海APM32F407IG Tiny Board开发板测评】7.基于官方USB例程和矩阵按键实现数字小键盘

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 楼主| yuyy1989 发表于 2023-7-12 11:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
APM32F407IG, 开发板, 键盘
#申请原创# @21小跑堂  
7.基于官方USB例程和矩阵按键实现数字小键盘
上个帖子已经实现了对鼠标的模拟，接下来再做个键盘的，官方已经提供了一个键盘的例程，但是是针对MINI board的并且用的IO也与TINY board的不同，先以TINY board的鼠标例程为基础改一个针对TINY board的键盘例程出来
需要改动的地方不多，都在usbd_descriptor.c这个文件里，首先是USBD_HS_PID要改为1004
QQ截图20230711105145.png
之后把USBD_HID_ITF_PORTOCOL_MOUSE换为USBD_HID_ITF_PORTOCOL_KEYBOARD，USBD_HID_MOUSE_REPORT_DESC_SIZE换为USBD_HID_KEYBOARD_REPORT_DESC_SIZE，这两个都有两处要替换，注意查找
QQ截图20230711105512.png
QQ截图20230711105620.png
之后将usbd_hid_keyboard.c加入工程并删掉原来的usbd_hid.c
QQ截图20230712081325.png
最后将键盘消息处理函数复制过来替换掉原来鼠标的就行了，注意把里面的MINI替换成TINY
复制
  1. void USB_DevUserApplication(void)
    

  2. {
    

  3.     static uint8_t userAppState = USER_APP_INIT;
    

  4.     static uint8_t interval = 0;
    

  5.     static uint8_t report[8] = { 0 };
    

  6.     static uint8_t i = 4;
    

  7.     
    

  8.     switch (userAppState)
    

  9.     {
    

  10.         case USER_APP_INIT:
    

  11.             interval = USBD_HID_ReadInterval(&gUsbDeviceFS);
    


  12. 

  13.             report[0] = 0;
    

  14.             report[1] = 0;
    

  15.             report[2] = 0;
    

  16.             report[3] = 0;
    

  17.             userAppState = USER_APP_RUN;
    

  18.             break;
    


  19. 

  20.         case USER_APP_RUN:
    

  21.             if (!APM_TINY_PBGetState(BUTTON_KEY1))
    

  22.             {
    

  23.                 APM_DelayMs(10);
    

  24.                 if (!APM_TINY_PBGetState(BUTTON_KEY1))
    

  25.                 {
    

  26.                     if(i > 29)
    

  27.                     {
    

  28.                         i = 4;
    

  29.                         report[2] = KEYBOARD_ENTER;
    

  30.                         USBD_HID_TxReport(&gUsbDeviceFS, (uint8_t*)report, 8);
    

  31.                         APM_DelayMs(20);
    

  32.                         report[2] = 0;
    

  33.                         USBD_HID_TxReport(&gUsbDeviceFS, (uint8_t*)report, 8);
    

  34.                         APM_DelayMs(20);
    

  35.                     }
    

  36.                     
    

  37.                     report[2] = i;
    

  38.                     USBD_HID_TxReport(&gUsbDeviceFS, (uint8_t*)report, 8);
    

  39.                     
    

  40.                     APM_DelayMs(20);
    

  41.                     
    

  42.                     report[2] = 0;
    

  43.                     USBD_HID_TxReport(&gUsbDeviceFS, (uint8_t*)report, 8);
    

  44.                     
    

  45.                     i++;
    

  46.                     
    

  47.                     while(!APM_TINY_PBGetState(BUTTON_KEY1));
    

  48.                 }
    

  49.             }
    


  50. 

  51.             APM_DelayMs(interval);
    

  52.             break;
    

  53.     }
    

  54. }

实现效果
WeChat_20230711111106 00_00_00-00_00_30.gif
再来实现一下矩阵按键的驱动
矩阵按键和普通按键不一样，不是一个IO对应一个按键，我用的这个是4行4列，在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键，使用8个IO口来进行16个按键的控制读取
微信图片_20230711112111.jpg
读取键值的方法：
先把行配置成上拉输入模式，列配置成输出模式并输出低电平，有按键按下的那一行IO输入为低电平
再把列配置成上拉输入模式，行配置成输出模式并输出低电平，有按键按下的那一列IO输入为低电平
当然上面的检测方法中你也可以输入配置成下拉输入，输出配置为推挽输出高电平，检测IO为高电平
通过行和列就能确定是哪个按键被按下了
代码实现

复制
  1. uint8_t lastkey = 0xFF;
    

  2. void matrixkeyinit()
    

  3. {
    

  4.     GPIO_Config_T GPIO_InitStructure;
    

  5.     RCM_EnableAHB1PeriphClock (RCM_AHB1_PERIPH_GPIOD);
    

  6.     GPIO_InitStructure.pin = GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3 | GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7;
    

  7.     GPIO_InitStructure.speed = GPIO_SPEED_100MHz;
    

  8.     GPIO_InitStructure.mode = GPIO_MODE_OUT;
    

  9.     GPIO_InitStructure.otype = GPIO_OTYPE_OD;
    

  10.     GPIO_InitStructure.pupd = GPIO_PUPD_UP;
    

  11.     GPIO_Config(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
    

  12. }
    

  13. uint8_t readmatrixkey()
    

  14. {
    

  15.     uint8_t col = 0,row = 0,i,j;
    

  16.     GPIOD->MODE &= 0xFFFF0000;
    

  17.     GPIOD->MODE |= 0x00005500;
    

  18.     GPIOD->ODATA &= 0xFF0F;
    

  19.     APM_DelayUs(50);
    

  20.     row = GPIOD->IDATA;
    

  21.     GPIOD->ODATA |= 0x00F0;
    

  22.     GPIOD->MODE &= 0xFFFF0000;
    

  23.     GPIOD->MODE |= 0x00000055;
    

  24.     GPIOD->ODATA &= 0xFFF0;
    

  25.     APM_DelayUs(50);
    

  26.     col = GPIOD->IDATA >> 4;
    

  27.     GPIOD->ODATA |= 0x000F;
    

  28.     for(i = 0;i<4;i++)
    

  29.     {
    

  30.         if(!(row & 0x01))
    

  31.             break;
    

  32.         row >>= 1;
    

  33.     }
    

  34.     for(j = 0;j<4;j++)
    

  35.     {
    

  36.         if(!(col & 0x01))
    

  37.             break;
    

  38.         col >>= 1;
    

  39.     }
    

  40.     if(i == 4 || j == 4)
    

  41.         return 0xFF;
    

  42.     return i*4+j;
    

  43. }
串口打印一下键值
QQ截图20230711143440.png
得到键值分布图
QQ截图20230711143716.png
接下来做个这样的小键盘
QQ截图20230711145157.png
代码实现

复制
  1. void USB_DevUserApplication(void)
    

  2. {
    

  3.     static uint8_t userAppState = USER_APP_INIT;
    

  4.     static uint8_t interval = 0;
    

  5.     static uint8_t report[8] = { 0 };
    

  6.     static uint8_t i = 4;
    

  7.     uint8_t key;
    

  8.     
    

  9.     switch (userAppState)
    

  10.     {
    

  11.         case USER_APP_INIT:
    

  12.             interval = USBD_HID_ReadInterval(&gUsbDeviceHS);
    


  13. 

  14.             report[0] = 0;
    

  15.             report[1] = 0;
    

  16.             report[2] = 0;
    

  17.             report[3] = 0;
    

  18.             userAppState = USER_APP_RUN;
    

  19.             break;
    


  20. 

  21.         case USER_APP_RUN:
    

  22.             key = readmatrixkey();
    

  23.             report[0] = 0;
    

  24.             if(key != lastkey)
    

  25.             {
    

  26.                 switch(key)
    

  27.                 {
    

  28.                     case 0:
    

  29.                         report[2] = KEYBOARD_1_EXCLAMATION;
    

  30.                         break;
    

  31.                     case 1:
    

  32.                         report[2] = KEYBOARD_2_AT;
    

  33.                         break;
    

  34.                     case 2:
    

  35.                         report[2] = KEYBOARD_3_NUMBER_SIGN;
    

  36.                         break;
    

  37.                     case 3:
    

  38.                         report[0] = 0x01;
    

  39.                         report[2] = KEYBOARD_C;
    

  40.                         break;
    

  41.                     case 4:
    

  42.                         report[2] = KEYBOARD_4_DOLLAR;
    

  43.                         break;
    

  44.                     case 5:
    

  45.                         report[2] = KEYBOARD_5_PERCENT;
    

  46.                         break;
    

  47.                     case 6:
    

  48.                         report[2] = KEYBOARD_6_CARET;
    

  49.                         break;
    

  50.                     case 7:
    

  51.                         report[0] = 0x01;
    

  52.                         report[2] = KEYBOARD_V;
    

  53.                         break;
    

  54.                     case 8:
    

  55.                         report[2] = KEYBOARD_7_AMPERSAND;
    

  56.                         break;
    

  57.                     case 9:
    

  58.                         report[2] = KEYBOARD_8_ASTERISK;
    

  59.                         break;
    

  60.                     case 10:
    

  61.                         report[2] = KEYBOARD_9_OPARENTHESIS;
    

  62.                         break;
    

  63.                     case 11:
    

  64.                         report[2] = KEYBOARD_ENTER;
    

  65.                         break;
    

  66.                     case 12:
    

  67.                         report[0] = 0x02;
    

  68.                         report[2] = KEYBOARD_8_ASTERISK;
    

  69.                         break;
    

  70.                     case 13:
    

  71.                         report[2] = KEYBOARD_10_CPARENTHESIS;
    

  72.                         break;
    

  73.                     case 14:
    

  74.                         report[0] = 0x02;
    

  75.                         report[2] = KEYBOARD_3_NUMBER_SIGN;
    

  76.                         break;
    

  77.                     case 15:
    

  78.                         report[2] = KEYBOARD_DOT_GREATER;
    

  79.                         break;
    

  80.                     default:
    

  81.                         report[2] = 0;
    

  82.                         break;
    

  83.                 }
    

  84.                 USBD_HID_TxReport(&gUsbDeviceHS, (uint8_t*)report, 8);
    

  85.             }
    

  86.             lastkey = key;
    

  87.             APM_DelayMs(interval);
    

  88.             break;
    

  89.     }
    

  90. }
效果展示
数字符号输入
WeChat_20230711150820 00_00_00-00_00_30.gif
复制粘贴快捷键

WeChat_20230711150827 00_00_00-00_00_30.gif
上面这个例程里只能识别一个按键的按下，如何识别多个按键这里暂时先不展开了，有兴趣的可以自己尝试下
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Gfan 打赏了 20.00 元 2023-08-17
理由：APM32F407IG Tiny Board精选测评

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guijial511 发表于 2023-7-12 19:23 来自手机 | 显示全部楼层
这个操作牛的一批
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tpgf 发表于 2023-8-7 09:36 | 显示全部楼层
这种矩形按键需要各个io口的状态关系才可以判定是吧
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qcliu 发表于 2023-8-7 10:15 | 显示全部楼层
现在常用的按键有没有通过串口来实现的呢
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drer 发表于 2023-8-7 11:41 | 显示全部楼层
每个按键都可以通过程序开确定其功能是吧
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wiba 发表于 2023-8-7 12:15 | 显示全部楼层
数字小键盘可以实现一些复杂的按键功能吗
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kxsi 发表于 2023-8-7 20:59 | 显示全部楼层
如果烧写官方例程之后还不能正常识别usb的话  如何查找问题呢
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coshi 发表于 2023-8-7 21:32 | 显示全部楼层
像这种类型的代码他们的分支都比较多 ，可以想办法做成模块吗
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 楼主| yuyy1989 发表于 2023-8-8 13:28 | 显示全部楼层
kxsi 发表于 2023-8-7 20:59
如果烧写官方例程之后还不能正常识别usb的话  如何查找问题呢

官方的例程不是针对这个板子的吧，IO好像不一样
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