按键实验(GPIO输入)

本文详细介绍STM32F1系列微控制器的按键输入实验,包括硬件连接、GPIO配置、按键扫描逻辑及消抖处理等内容。通过实际案例,读者可以学习如何使用STM32进行按键检测。

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1、参考资料
         《STM32F1开发指南-库函数版本》-第8章  按键输入实验
         《STM32中文参考手册V10》-第8章通用和复用功能IO(GPIO和AFIO)
         
2、硬件连接
     KEY_UP-PA0   KEY0-PE4   KEY1-PE3   KEY2-PE2
     
3、GPIO输入操作说明
    读取IO口输入电平调用库函数为:
                uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
    读取IO口输入电平操作寄存器为:
                  GPIOx_IDR:端口输入寄存器
    使用位带操作读取IO口输入电平:
                  PEin(4)          -读取GPIOE.4口电平
                  PEin(n)          -读取GPIOE.n口电平
                  
4、实验步骤
     使能按键对应IO口时钟。调用函数:
                 RCC_APB2PeriphClockCmd();
     初始化IO模式:上拉/下拉输入。调用函数:
                 GPIO_Init();
     扫描IO口电平(库函数/寄存器/位操作)。
     
5、键盘扫描思路
      1)支持连续按
      2)不支持连续按
      3)用static关键字,具有记忆功能
      4)延时消抖
      
      按键扫描(两种模式合二为一)的一般思路
      u8 KEY_Scan(u8 mode)
    {
     static u8 key_up=1;
     if(mode==1) key_up=1;//支持连续按
      if(key_up &&  KEY按下)
      {
        delay_ms(10);//延时,防抖
        key_up=0;//标记这次key已经按下
        if(KEY确实按下)
          {
           return KEY_VALUE;
          }
        }else if(KEY没有按下)  key_up=1;
       return 没有按下
    }

6、上拉和下拉输入
      KEY0 KEY1 KEY2硬件连接都是共地的,按键按下是低电平,不按应该是高电平,所以设置PE2 PE3 PE4为上拉输入
      KEY_UP接的VCC3.3,按下去是高电平,不按是低电平,所以设置成下拉输入PA0

   

### ESP32按键输入GPIO实验报告示例 #### 实验目的 熟悉ESP-IDF+VSCode开发环境,掌握按键消抖原理以及ESP32 GPIO输入相关配置方法、函数的应用。创建一个基于ESP32的简单项目,实现通过按键控制LED灯的状态变化。 #### 所需材料 - 开发板:ESP32模块 - 外围设备:若干个按钮(用于模拟不同场景下的用户交互) - 显示组件:至少一颗LED指示灯及其配套电阻 - 连接线材及其他辅助工具 #### 主要步骤概述 1. **环境搭建** 安装并配置好适用于ESP32项目的集成开发环境——即ESP-IDF框架配合Visual Studio Code编辑器[^1]。 2. **硬件连接** 将准备好的物理元件按照预定方案组装起来;特别是要注意正确接入各个按键到指定引脚位置,并确保它们能够正常工作于所选模式之下(比如内部上拉或外部上拉)。对于本案例而言,默认情况下应采用下接按键方式,这样可以使得未被按压状态下对应的IO口呈现高电平特征[^4]。 3. **程序编写** 编写C/C++源文件,在其中定义必要的全局变量与局部常量声明;接着利用官方API完成对外设资源的基础设定流程,包括但不限于开启特定管脚作为数字信号接收端点的功能选项等操作。值得注意的是,为了防止因机械触点闭合瞬间产生的瞬态干扰影响最终效果,应当加入适当延时处理逻辑来达到所谓的“去抖”目的。 4. **测试验证** 上传编译后的二进制映像至目标平台之后便可以直接运行该应用程序了。此时可以通过实际观察LED状态的变化情况来检验整个系统的响应速度及准确性是否满足预期要求。另外还可以尝试调整某些参数值重新构建镜像再做进一步对比分析以便找出最优解法。 5. **总结反思** 记录此次实践过程中遇到的问题及其解决方案,思考还有哪些地方有待改进之处。撰写完整的文档记录上述各项活动细节,形成一份可供后续查阅参考的学习笔记或者技术报告。 ```c // 示例代码片段展示如何初始化GPIO并监听按键事件 void setup() { // 初始化串口通信波特率 Serial.begin(115200); // 设置D2为输出模式用来驱动LED pinMode(D2, OUTPUT); // 配置D3为带有内置上拉功能的输入模式等待检测按键动作 pinMode(D3, INPUT_PULLUP); } void loop() { int buttonState = digitalRead(D3); // 获取当前按键状态 if (buttonState == LOW) { // 如果读取到低电平说明已被按下 delay(10); // 延迟一小段时间消除可能存在的噪声 if(digitalRead(D3)==LOW){ // 再次确认确实处于激活状态 digitalWrite(D2,!digitalRead(D2)); // 切换LED显示状况 while(digitalRead(D3)==LOW){ ; // 等待释放后再继续执行其他任务 } } } } ```
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