这些小活动你都参加了吗?快来围观一下吧!>>
电子产品世界 » 论坛首页 » 嵌入式开发 » MCU » 一个应用于单片机的按键处理模块!

共1条 1/1 1 跳转至

一个应用于单片机的按键处理模块!

高工
2023-05-12 10:05:26     打赏
key_board介绍


    key_board用于单片机中的小巧多功能按键支持,软件采用了分层的思想,并且做到了与平台无关,用户只需要提供按键的基本信息和读写io电平的函数即可,非常方便移植,同时支持多个矩阵键盘及多个单io控制键盘。    目前已实现按下触发、弹起触发、长按自动触发、长按弹起触发、多击触发、连续触发等功能,并且能够随意组合(支持状态的同一时间轴和非同一时间轴),后续还会添加更多的功能。


使用说明
  1. 初始化相关的硬件资源。
  2. 提供一个1ms的定时器,用于周期性的调用'key_check'函数。
  3. 提供按键的描述及读写io的函数。
  4. 将键盘注册到系统。
  5. 具体的操作参考提供的stm32例程。
  6. 因为程序默认使用了堆内存,当发现程序运行结果不正常时,尝试增大你的程序堆空间,或者注册调试接口查看原因。
  7. 更详细的使用教程见详细使用说明或者提供的stm32例程。
已支持的键盘
  1. 矩阵键盘

image.png

  1. 单io按键

image.png

详细使用说明


    将key_board.c,key_board.h,key_board_config.h放进key_board文件夹中并包含进你的工程,添加头文件路径。


    基础功能移植(以stm32矩阵键盘为例)


    首先需要一个可使用的定时器(如果不想使用定时器也可直接放到主循环中,但不推荐,会导致时基不准确),固定为1ms触发一次;    准备待检测的按键的基本信息,可参考key_board_sample.c文件中的struct key_pin_t结构体,如:


struct key_pin_t {    
GPIO_TypeDef *port;     //按键端口号    
uint16_t pin;           //按键的引脚号    
GPIO_PinState valid;    //按键的有效电平(即按键按下时的电平)    
GPIO_PinState invalid;  //按键的无效电平(即按键空闲时的电平)    
/*    
可添加你的其它参数    
*/
};


    定义待检测的按键信息,可参考key_board_sample.c文件中的const struct key_pin_t key_pin_sig[]结构体数组,对应头文件为key_board_sample.h,如:


//全局变量
const struct key_pin_t key_pin_sig[] = {    
{        
.port = KEY_PORT_J12,        
.pin = KEY_PIN_J12,        
.valid = KEY_PRESS_LEVEL_J12,        
.invalid = KEY_RELEASE_LEVEL_J12    
},    
{        
.port = KEY_PORT_J34,        
.pin = KEY_PIN_J34,        
.valid = KEY_PRESS_LEVEL_J34,        
.invalid = KEY_RELEASE_LEVEL_J34    
},    
{        
.port = KEY_PORT_J56,        
.pin = KEY_PIN_J56,        
.valid = KEY_PRESS_LEVEL_J56,        
.invalid = KEY_RELEASE_LEVEL_J56    
},
};


    如果为矩阵键盘还需要定义控制io的相关信息,可参考key_board_sample.c文件中的const struct key_pin_t key_pin_ctrl[]结构体数组,对应头文件为key_board_sample.h,如:


const struct key_pin_t key_pin_ctrl[] = {    
{        
.port = KEY_PORT_J135,        
.pin = KEY_PIN_J135,        
.valid = KEY_CTL_LINE_ENABLE,        
.invalid = KEY_CTL_LINE_DISABLE    
},    
{        
.port = KEY_PORT_J246,        
.pin = KEY_PIN_J246,        
.valid = KEY_CTL_LINE_ENABLE,        
.invalid = KEY_CTL_LINE_DISABLE    
},
};


    实现按键io的电平读取函数,可参考key_board_sample.c文件中的pin_level_get函数,如:



static inline bool pin_level_get(const void *desc)
{    
    struct key_pin_t *pdesc;
    
  pdesc = (struct key_pin_t *)desc;    
  return HAL_GPIO_ReadPin(pdesc->port, pdesc->pin) == pdesc->valid;
  }


    如果为矩阵键盘还需要实现按键io的电平写入函数,可参考key_board_sample.c文件中的pin_level_set函数,如:



static inline void pin_level_set(const void *desc, bool flag){    
        struct key_pin_t *pdesc;
    pdesc = (struct key_pin_t *)desc;    
    HAL_GPIO_WritePin(pdesc->port, pdesc->pin, \
    flag ? pdesc->valid : pdesc->invalid);
    }


    定义按键的id及功能结构体struct key_public_sig_t,可参考key_board_sample.c文件中的const struct key_public_sig_t key_public_sig[]结构体数组,对应头文件key_board.h,如:


const struct key_public_sig_t key_public_sig[] = {    
KEY_PUBLIC_SIG_DEF(KEY_UP, &key_pin_sig[0], pin_level_get, KEY_FLAG_NONE),    
KEY_PUBLIC_SIG_DEF(KEY_LEFT, &key_pin_sig[1], pin_level_get, KEY_FLAG_NONE),    
KEY_PUBLIC_SIG_DEF(KEY_DOWN, &key_pin_sig[2], pin_level_get, KEY_FLAG_NONE),    
//下面的是因为使用的矩阵键盘而扩展出来的三个按键    
KEY_PUBLIC_SIG_DEF(KEY_ENTER, &key_pin_sig[0], pin_level_get, KEY_FLAG_NONE),    
KEY_PUBLIC_SIG_DEF(KEY_RIGHT, &key_pin_sig[1], pin_level_get, KEY_FLAG_NONE),    
KEY_PUBLIC_SIG_DEF(KEY_EXIT, &key_pin_sig[2], pin_level_get, KEY_FLAG_NONE),
};


    如果为矩阵键盘还需要定义控制io的id及功能结构体struct key_public_ctrl_t,可参考key_board_sample.c文件中的const struct key_public_ctrl_t key_public_ctrl[]结构体数组,对应头文件key_board.h,如:


const struct key_public_ctrl_t key_public_ctrl[] = {    
KEY_PUBLIC_CTRL_DEF(&key_pin_ctrl[0], pin_level_set),    
KEY_PUBLIC_CTRL_DEF(&key_pin_ctrl[1], pin_level_set),
};


    初始化键盘,可参考key_board_sample.c文件中的GPIO_Key_Board_Init函数,如:



void GPIO_Key_Board_Init(void){    //硬件io的初始化    
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;    
        unsigned int i;
    RCC_KEY_BOARD_CLK_ENABLE();
    GPIO_InitStruct.Pull  = GPIO_PULLUP;    
    GPIO_InitStruct.Mode  = GPIO_MODE_INPUT;    
    for(i = 0;i < ARRAY_SIZE(key_pin_sig);i++)    {        
    GPIO_InitStruct.Pin   = key_pin_sig[i].pin;        
    HAL_GPIO_Init(key_pin_sig[i].port, &GPIO_InitStruct);    
    }
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;    
    GPIO_InitStruct.Pull  = GPIO_NOPULL;    
    GPIO_InitStruct.Mode  = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;    
    for(i = 0;i < ARRAY_SIZE(key_pin_ctrl);i++)    
    {        
    GPIO_InitStruct.Pin   = key_pin_ctrl[i].pin;        
    HAL_GPIO_Init(key_pin_ctrl[i].port, &GPIO_InitStruct);    
    }
    //初始化键盘    
    key_board_init();    
    //注册键盘到系统中(矩阵键盘)    
    key_board_register(KEY_BOARD_MATRIX, 
    key_public_sig, ARRAY_SIZE(key_public_sig), 
    key_public_ctrl, ARRAY_SIZE(key_public_ctrl));
    }


    主流程伪代码框架,更多例子参考main_test.c文件:



int main(void){    
//初始化硬件io,并注册键盘    
GPIO_Key_Board_Init();    
//初始化定时器,用于按键扫描(1ms)    
init_tmr();
for(;;)    {        
if(key_check_state(KEY_UP, KEY_RELEASE))        
{            
PRINTF("KEY_UP KEY_RELEASE\r\n");        
}        
if(key_check_state(KEY_UP, KEY_PRESS))        
{            
PRINTF("KEY_UP KEY_PRESS\r\n");        
}    
}
}
//定时器到期回调处理函数
void tmr_irq_callback(void){    
//调用按键扫描核心函数    
key_check();
}
扩展功能长按的使用


    首先确保key_board_config.h文件中宏KEY_LONG_SUPPORT已处于使能状态,并且正确设置了宏KEY_DEFAULT_LONG_TRRIGER_TIME的值;    设置按键功能需要对长按进行检测,如:





KEY_PUBLIC_SIG_DEF(KEY_UP, &key_pin_sig[0], \
pin_level_get, KEY_FLAG_PRESS_LONG | KEY_FLAG_RELEASE_LONG)
    使用例程:


if(key_check_state(KEY_UP, KEY_PRESS_LONG)){    
PRINTF("KEY_UP KEY_PRESS_LONG\r\n");}
if(key_check_state(KEY_UP, KEY_RELEASE_LONG)){    
PRINTF("KEY_UP KEY_RELEASE_LONG\r\n");
}
扩展功能连按的使用


    首先确保key_board_config.h文件中宏KEY_CONTINUOUS_SUPPORT已处于使能状态,并且正确设置了宏KEY_DEFAULT_CONTINUOUS_INIT_TRRIGER_TIME和KEY_DEFAULT_CONTINUOUS_PERIOD_TRRIGER_TIME的值;    设置按键功能需要对连按进行检测,如:

KEY_PUBLIC_SIG_DEF(KEY_UP, &key_pin_sig[0], pin_level_get, \
KEY_FLAG_PRESS_CONTINUOUS)
    使用例程:


if(key_check_state(KEY_UP, KEY_PRESS_CONTINUOUS)){    
PRINTF("KEY_UP KEY_PRESS_CONTINUOUS\r\n");
}
扩展功能多击的使用


    首先确保key_board_config.h文件中宏KEY_MULTI_SUPPORT已处于使能状态,并且正确设置了宏KEY_DEFAULT_MULTI_INTERVAL_TIME的值;    设置按键功能需要多击进行检测,如:



KEY_PUBLIC_SIG_DEF(KEY_UP, &key_pin_sig[0], \
pin_level_get, KEY_FLAG_PRESS_MULTI | KEY_FLAG_RELEASE_MULTI)
    使用例程:


unsigned int res;res = key_check_state(KEY_UP, KEY_PRESS_MULTI);if(res){
    PRINTF("KEY_UP KEY_PRESS_MULTI:%d\r\n", res);
    }
    res = key_check_state(KEY_UP, KEY_RELEASE_MULTI);
    if(res){    
    PRINTF("KEY_UP KEY_RELEASE_MULTI:%d\r\n", res);
    }
扩展功能组合状态(同一时间轴)


    感谢网友:石玉虎[@shi-yuhu]的反馈,已更正之前错误的使用案例。    使用例程:


unsigned int key_down_release_long, key_up_release_long;
key_down_release_long = key_check_state(KEY_DOWN, KEY_RELEASE_LONG);
key_up_release_long = key_check_state(KEY_UP, KEY_RELEASE_LONG);
if(key_down_release_long && key_up_release_long){    
PRINTF("KEY_DOWN KEY_RELEASE_LONG && KEY_UP KEY_RELEASE_LONG\n");
}
扩展功能组合状态(非同一时间轴)


    首先确保key_board_config.h文件中宏KEY_COMBINE_SUPPORT已处于使能状态,并且正确设置了宏KEY_DEFAULT_COMBINE_INTERVAL_TIME的值;    使用例程:



//用于保存注册后的组合状态id
static unsigned int test_id1, test_id2;
//定义要检测的状态const struct key_combine_t test_combine1[] = {    
{ 
.id = KEY_UP,     
.state = KEY_PRESS },    
{ 
.id = KEY_DOWN,   
.state = KEY_PRESS_LONG 
},    
{ 
.id = KEY_UP,     
.state = KEY_PRESS 
},};
//注册组合状态
test_id1 = key_combine_register(test_combine1, ARRAY_SIZE(test_combine1));
const struct key_combine_t test_combine2[] = {    
{ 
.id = KEY_UP,     
.state = KEY_PRESS },    
{ 
.id = KEY_DOWN,   
.state = KEY_PRESS 
},    
{ 
.id = KEY_UP,     
.state = KEY_PRESS 
},    { 
.id = KEY_DOWN,   
.state = KEY_PRESS 
},};
test_id2 = key_combine_register(test_combine2, ARRAY_SIZE(test_combine2));
if(key_check_combine_state(test_id1)){    
PRINTF("combine test_id1\r\n");
}
if(key_check_combine_state(test_id2)){    
PRINTF("combine test_id2\r\n");
}





关键词: 单片机     按键    

共1条 1/1 1 跳转至

回复

匿名不能发帖!请先 [ 登陆 注册 ]