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[APM32F4]

基于APM32F407移植使用MultiButton按键驱动模块

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luobeihai|  楼主 | 2024-12-23 01:07 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 luobeihai 于 2024-12-23 01:12 编辑

#申请原创# @21小跑堂

1. MultiButton简单介绍

MultiButton 是一个小巧简单易用的事件驱动型按键驱动模块,可无限量扩展按键,按键事件的回调异步处理方式可以简化你的程序结构,去除冗余的按键处理硬编码,让你的按键业务逻辑更清晰。

MultiButton 作者的 github 仓库地址:https://github.com/0x1abin/MultiButton

支持的按键事件有:


2. 在APM32F407中移植MultiButton

MultiButton 使用起来非常简单,用户只需要提供一个读取按键电平的函数即可。可以在裸机中使用,也可以在 RTOS 中使用。大致的使用步骤:

  • 定义一个按键对象
  • 初始化按键按键对象,绑定按键的读取电平函数,提供按键的触发条件(是低电平触发还是高电平触发)
  • 注册按键事件回调函数(如果不使用回调编程方法,可以不用注册)
  • 启动按键
  • 间隔 5-20ms 扫描按键处理函数,可以使用定时器中断每隔 5-20ms 扫描一次,或者使用 RTOS 创建间隔 5-20ms 的按键扫描任务。

移植前,先准备一份可以运行的工程源码。这个我们直接使用极海官方的SDK的RT-Thread例程就行,或者其他例程都行,自行把控。只要例程可以保证初始化了自己板子上的按键 GPIO 口,以及可以打印输出串口(需要用到串口打印输出调试信息)即可。

详细过程不多介绍,下面只添加 MultiButton 的应用层代码。

2.1 添加按键电平读取函数

按键电平读取需要先初始化IO口等操作,根据自己的板子进行。

// GPIO初始化
void key_gpio_config(void)
{
    GPIO_Config_T gpioConfigStruct;
   
    /* Enable GPIO clock */
    RCM_EnableAHB1PeriphClock(RCM_AHB1_PERIPH_GPIOB);

    /* KEY1/2/3 : PB0/1/2 */
    GPIO_ConfigStructInit(&gpioConfigStruct);
    gpioConfigStruct.pin = GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_2;
    gpioConfigStruct.mode = GPIO_MODE_IN;
    gpioConfigStruct.pupd  = GPIO_PUPD_UP;
    GPIO_Config(GPIOB, &gpioConfigStruct);
}

// 电平读取函数
uint8_t read_key_gpio(uint8_t key_id)
{
    uint8_t temp = 1;
   
    switch(key_id)
    {
        case 0:
            temp = GPIO_ReadInputBit(GPIOB, GPIO_PIN_0);
            break;
        case 1:
            temp = GPIO_ReadInputBit(GPIOB, GPIO_PIN_1);
            break;
        case 2:
            temp = GPIO_ReadInputBit(GPIOB, GPIO_PIN_2);
            break;
        default:
            temp = 1;
            break;
    }
   
    return temp;
}

2.2 定义按键结构体,初始化按键

一个按键需要定义一个结构体实例。

/* 定义两个按键结构体待使用 */
static struct Button key1;
static struct Button key2;
static struct Button key3;

/* 第三个参数0,代表按键是低电平触发 */
button_init(&key1, read_key_gpio, 0, KEY1_ID);
button_init(&key2, read_key_gpio, 0, KEY2_ID);
button_init(&key3, read_key_gpio, 0, KEY3_ID);

2.3 注册按键事件回调函数

下面以key1按键为例,编写按键的回调函数。如果有多个按键的话,可以通过 get_button_event 函数获取到底是哪个按键按下的,然后再进行对应处理即可。

void key1_press_down_callback(void *button)
{
        printf("************* key1 press down *************\n");
}

void key1_long_press_start_callback(void *button)
{
        printf("************* key1 long press start *************\n");
}

/* 如果有多种事件回调函数需要注册的话,可以所有事件集中在一个回调函数中判断,只写一个事件回调函数即可 */
void key1_callback(void *button)
{
    uint32_t btn_event_val;
   
    btn_event_val = get_button_event((struct Button *)button);
   
    switch(btn_event_val)
    {
            case PRESS_DOWN:
                printf("************* key1 press down! *************\n");
                    break;
        
            case PRESS_UP:
                printf("************* key1 press up! *************\n");
                    break;
        
            case PRESS_REPEAT:
                printf("************* key1 press repeat! *************\n");
                    break;
        
            case SINGLE_CLICK:
                printf("************* key1 single click! *************\n");
                    break;
        
            case DOUBLE_CLICK:
                printf("************* key1 double click! *************\n");
                    break;
        
            case LONG_PRESS_START:
                printf("************* key1 long press start! *************\n");
                           break;
        
            case LONG_PRESS_HOLD:
                printf("************* key1 long press hold! *************\n");
                    break;
        }
}

button_attach(&key1, PRESS_DOWN, key1_press_down_callback);
button_attach(&key1, LONG_PRESS_START, key1_long_press_start_callback);

注册了回调函数之后,当检测到按键触发了相应事件时,就会调用用户注册的事件回调函数。

2.4 启动按键

button_start(&key1);
button_start(&key2);
button_start(&key2);

2.5 间隔5-20ms循环调用button_ticks()函数

如果是裸机的话,那么可以在定时器中断中间隔调用 button_ticks() 函数,又或者在 main 函数的 while(1) 主循环中,延时 5-20ms 再调用,代码如下:

while(1)
{
    button_ticks();
    delay_ms(20);
}

对于按键扫描,我使用了 FreeRTOS 创建了一个按键扫描任务,在这个任务中不断调用  button_ticks() 函数。代码如下:

void button_scan_task(void *argument)
{
    /* USER CODE BEGIN StartDefaultTask */
    /* Infinite loop */
    for(;;)
    {
        button_ticks();
        osDelay(20);
    }
    /* USER CODE END StartDefaultTask */
}

/* 创建按键扫描任务 */
xTaskCreate((TaskFunction_t )button_scan_task,       //任务函数
            (const char*    )"button_scan_task",     //任务名称
            (uint16_t       )128,                                 //任务堆栈大小
            (void*          )NULL,                              //传递给任务函数的参数
            (UBaseType_t    )1,                                        //任务优先级
            (TaskHandle_t*  )NULL);                              //任务句柄

思考:这里我创建了一个按键扫描任务,是每隔 20ms 就扫描一次,我在想不断的进行按键扫描,总感觉有点浪费 CPU 资源。所以,是否可以使用中断的方式,等到按键按下触发了中断之后,由按键中断释放信号量唤醒这个按键扫描任务才进行按键扫描。这样就不用每隔 20ms 就扫描一次了,等按键按下触发了中断之后才来扫描。

有了这个想法,我马上就写代码进行验证,遗憾的是,并没有出现我想象的结果:按键按下就会运行相应的按键事件回调函数。实验过程中发现,按键中断确实是唤醒了按键扫描任务的,但并没有调用按键事件回调函数。我猜问题应该是运行 button_ticks() 这个函数的次数太少了,因为按键中断按下一次就触发一次中断,也就是按下一次只是运行一次 button_ticks() 这个函数,所以可能没有达到事件触发的条件吧?

3. 测试验证

当按键按下时,就会调用我们注册的事件回调函数,我注册了两个事件回调函数:按下事件、长按事件。在里面都只是打印输出,打开串口可以看到下面打印信息:


4. 不使用事件回调方法使用MultiButton

我们在使用 MultiButton 的时候,也可以不使用事件回调的方式。我们可以在 while(1) 死循环里面查询按键事件。

比如,我可以创建一个按键事件的处理任务,在这个任务里面,我只是不断去检测是否有按键事件发生。

/* 按键事件处理任务函数 */
void StartDefaultTask(void *argument)
{
        static uint8_t btn1_event_val = NONE_PRESS;
        
        /* USER CODE BEGIN StartDefaultTask */
        /* Infinite loop */
        for(;;)
        {
                if (btn1_event_val != get_button_event(&key0))
                {
                        btn1_event_val = get_button_event(&key0);
                        if (btn1_event_val == PRESS_DOWN)
                        {
                                printf("********** 按键按下 **********\n");
                        }
                        else if (btn1_event_val == PRESS_UP)
                        {
                                printf("********** 按键弹起 **********\n");
                        }
                        else if (btn1_event_val == LONG_PRESS_START)
                        {
                                printf("********** 按键长按 **********\n");
                        }
                }
                osDelay(1);
        }
        /* USER CODE END StartDefaultTask */
}

编译后,测试结果如下:


下面附件是MultiButton的工程源码,以供大家参考。

APM32F4xx_SDK_V1.4_MultiButton.zip (1.64 MB)



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