【蓝桥杯嵌入式】资源拓展板模块详解——ADC按键

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本文详细讲解了蓝桥杯嵌入式扩展板的ADC按键原理，通过分析电路得出不同按键按下的电位变化，并介绍了如何利用ADC功能进行电位检测，将电位映射为按键编号。此外，还探讨了ADC按键的程序设计，特别是在CubeMX中配置ADC通道为单端输入，并提供了完整的按键扫描函数示例，适用于实际项目裁剪。

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ADC按键原理

扩展板ADC按键原理图如下：

分析电路可知，不同的按键按下时，ADC_KEY端的电位不同。经过测试得出具体电位如下表（假设VDD为3.3v）：

按键	电位/v
S1	0
S2	0.42
S3	0.91
S4	1.39
S5	1.87
S6	2.28
S7	2.78
S8	3.15

因此，只需通过ADC功能检测电位，并进行电位到按键编号的映射即可完成ADC按键的扫描。

ADC按键程序设计

扩展板排针的原理图如下：

分析可知，ADC按键通过5号针脚引出，对应的MCU引脚为PA5。在资源拓展板上使用跳线帽将P4的5号针脚与P5的5号针脚连接。然后将MCU的PA5设置为ADC功能。PA5的ADC复用功能对应ADC2端口IN13通道。在CubeMX中将此通道配置为单端输入（Single-ended）即可,其他参数无需配置。

按键扫描函数

uint8_t ADC_KeyScan(void)
{
	double adc_value = 0;
	uint8_t adc_key = 0;
	
    HAL_ADC_Start(&hadc2);//开启ADC功能							
	HAL_ADC_PollForConversion(&hadc2,10);//等待ADC规则组转换完成
	adc_value = (double)HAL_ADC_GetValue(&hadc2)*3.3/4096;//读取ADC值，adc_value单位：v

    //*为消除电压波动带来的干扰，这里的电压判断取范围。如果记不住范围取值，可通过赛点提供的万    
     用表或示波器测试。测试具体方法如下：取下连接P4和P5的5号针脚的跳线帽，将万用表红表笔（或示    
     波器的正极）接P5的5号针脚，万用表红表笔（或示波器负极）接拓展资源板或MCU主板上的任一GND，    
     然后依次按下8个ADC按键，观察电压值（不按下时为3.25v-3.3v左右）*//
	if(adc_value >= 0 && adc_value <0.2)
		adc_key = 1;
	else if(adc_value > 0.2 && adc_value < 0.6)
		adc_key = 2;
	else if(adc_value > 0.6 && adc_value < 1.25)
		adc_key = 3;
	else if(adc_value > 1.25&& adc_value < 1.7)
		adc_key = 4;
	else if(adc_value > 1.7 && adc_value < 2.1)
		adc_key = 5;
	else if(adc_value > 2.1 && adc_value < 2.5)
		adc_key = 6;
	else if(adc_value > 2.5 && adc_value < 3.0)
		adc_key = 7;
	else if(adc_value > 3.0 && adc_value < 3.25)
		adc_key = 8;
		
	return adc_key;
}

按键功能函数（此演示为考虑了所有应用需求的代码，具体使用时可根据实际情况裁减代码）

注：此函数在主循环,即while(1)中调用。

void AdcKey_Proc()
{
	if(uwTick - uwTick_AdcKey < 200) return;//降速，每200个主循环进入一次,可修改
                                            //uwTick_AdcKey定义格式：
                                            //__IO uint32_t uwTick_AdcKey = 0;
	uwTick_AdcKey = uwTick;
	
	uint8_t ucKey_Val = 0,ucKey_Old = 0,ucKey_Down = 0,ucKey_Up = 0;
	ucKey_Val = ADC_KeyScan();
	ucKey_Down = ucKey_Val & (ucKey_Val ^ ucKey_Old);//检测按键下降沿
	ucKey_Up = ~ucKey_Val & (ucKey_Val^ucKey_Old);//检测按键上升沿
	ucKey_Old = ucKey_Val;
	
	switch(ucKey_Down)//当检测到按键下降沿时执行功能
	{
		case 1:
		{
			//具体功能代码，下同
		}break;
		case 2:
		{
			
		}break;
		case 3:
		{
			
		}break;
		case 4:
		{
			
		}break;
		case 5:
		{
			
		}break;
		case 6:
		{
			
		}break;
		case 7:
		{
			
		}break;
		case 8:
		{
			
		}break;
		default:break;
	}
	
	//当检测到上升沿时代码同上。
}