【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

只看该作者 · 2023-7-12 11:26

#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

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

之后将usbd_hid_keyboard.c加入工程并删掉原来的usbd_hid.c

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

void USB_DevUserApplication(void)

{

    static uint8_t userAppState = USER_APP_INIT;

    static uint8_t interval = 0;

    static uint8_t report[8] = { 0 };

    static uint8_t i = 4;

    

    switch (userAppState)

    {

        case USER_APP_INIT:

            interval = USBD_HID_ReadInterval(&gUsbDeviceFS);



            report[0] = 0;

            report[1] = 0;

            report[2] = 0;

            report[3] = 0;

            userAppState = USER_APP_RUN;

            break;



        case USER_APP_RUN:

            if (!APM_TINY_PBGetState(BUTTON_KEY1))

            {

                APM_DelayMs(10);

                if (!APM_TINY_PBGetState(BUTTON_KEY1))

                {

                    if(i > 29)

                    {

                        i = 4;

                        report[2] = KEYBOARD_ENTER;

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

                        APM_DelayMs(20);

                        report[2] = 0;

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

                        APM_DelayMs(20);

                    }

                    

                    report[2] = i;

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

                    

                    APM_DelayMs(20);

                    

                    report[2] = 0;

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

                    

                    i++;

                    

                    while(!APM_TINY_PBGetState(BUTTON_KEY1));

                }

            }



            APM_DelayMs(interval);

            break;

    }

}

实现效果

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

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

uint8_t lastkey = 0xFF;

void matrixkeyinit()

{

    GPIO_Config_T GPIO_InitStructure;

    RCM_EnableAHB1PeriphClock (RCM_AHB1_PERIPH_GPIOD);

    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;

    GPIO_InitStructure.speed = GPIO_SPEED_100MHz;

    GPIO_InitStructure.mode = GPIO_MODE_OUT;

    GPIO_InitStructure.otype = GPIO_OTYPE_OD;

    GPIO_InitStructure.pupd = GPIO_PUPD_UP;

    GPIO_Config(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

}

uint8_t readmatrixkey()

{

    uint8_t col = 0,row = 0,i,j;

    GPIOD->MODE &= 0xFFFF0000;

    GPIOD->MODE |= 0x00005500;

    GPIOD->ODATA &= 0xFF0F;

    APM_DelayUs(50);

    row = GPIOD->IDATA;

    GPIOD->ODATA |= 0x00F0;

    GPIOD->MODE &= 0xFFFF0000;

    GPIOD->MODE |= 0x00000055;

    GPIOD->ODATA &= 0xFFF0;

    APM_DelayUs(50);

    col = GPIOD->IDATA >> 4;

    GPIOD->ODATA |= 0x000F;

    for(i = 0;i<4;i++)

    {

        if(!(row & 0x01))

            break;

        row >>= 1;

    }

    for(j = 0;j<4;j++)

    {

        if(!(col & 0x01))

            break;

        col >>= 1;

    }

    if(i == 4 || j == 4)

        return 0xFF;

    return i*4+j;

}

串口打印一下键值

得到键值分布图

接下来做个这样的小键盘

代码实现

复制

void USB_DevUserApplication(void)

{

    static uint8_t userAppState = USER_APP_INIT;

    static uint8_t interval = 0;

    static uint8_t report[8] = { 0 };

    static uint8_t i = 4;

    uint8_t key;

    

    switch (userAppState)

    {

        case USER_APP_INIT:

            interval = USBD_HID_ReadInterval(&gUsbDeviceHS);



            report[0] = 0;

            report[1] = 0;

            report[2] = 0;

            report[3] = 0;

            userAppState = USER_APP_RUN;

            break;



        case USER_APP_RUN:

            key = readmatrixkey();

            report[0] = 0;

            if(key != lastkey)

            {

                switch(key)

                {

                    case 0:

                        report[2] = KEYBOARD_1_EXCLAMATION;

                        break;

                    case 1:

                        report[2] = KEYBOARD_2_AT;

                        break;

                    case 2:

                        report[2] = KEYBOARD_3_NUMBER_SIGN;

                        break;

                    case 3:

                        report[0] = 0x01;

                        report[2] = KEYBOARD_C;

                        break;

                    case 4:

                        report[2] = KEYBOARD_4_DOLLAR;

                        break;

                    case 5:

                        report[2] = KEYBOARD_5_PERCENT;

                        break;

                    case 6:

                        report[2] = KEYBOARD_6_CARET;

                        break;

                    case 7:

                        report[0] = 0x01;

                        report[2] = KEYBOARD_V;

                        break;

                    case 8:

                        report[2] = KEYBOARD_7_AMPERSAND;

                        break;

                    case 9:

                        report[2] = KEYBOARD_8_ASTERISK;

                        break;

                    case 10:

                        report[2] = KEYBOARD_9_OPARENTHESIS;

                        break;

                    case 11:

                        report[2] = KEYBOARD_ENTER;

                        break;

                    case 12:

                        report[0] = 0x02;

                        report[2] = KEYBOARD_8_ASTERISK;

                        break;

                    case 13:

                        report[2] = KEYBOARD_10_CPARENTHESIS;

                        break;

                    case 14:

                        report[0] = 0x02;

                        report[2] = KEYBOARD_3_NUMBER_SIGN;

                        break;

                    case 15:

                        report[2] = KEYBOARD_DOT_GREATER;

                        break;

                    default:

                        report[2] = 0;

                        break;

                }

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

            }

            lastkey = key;

            APM_DelayMs(interval);

            break;

    }

}