基于STM32G431嵌入式学习笔记——三、KEY按键入门

已于 2022-11-28 13:11:28 修改
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分类专栏： 嵌入式STM32 蓝桥杯 笔记 文章标签： stm32 单片机 学习
于 2022-11-20 10:39:15 首次发布
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_53826699/article/details/127942953
本文介绍如何在STM32开发板上配置按键并实现与LED灯的联动效果，包括按键去抖、状态读取及LED控制等关键步骤。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

一、按键在CubeXM里的配置

可以打开先前配置过LED的CubeMX，在其基础上进行按键的配置。
个人建议在这里先将原环境拷贝
在这里插入图片描述
更改副本文件夹名为LED_KEY_LCD
在这里插入图片描述
打开文件夹中的.ioc文件进行配置
在这里插入图片描述
在配置之前，我们先查阅产品手册了解按键的电路图，以便确定我们引脚的选择。
在这里插入图片描述因此我们需要将这四个引脚进行配置，模式为输入：
在这里插入图片描述
其他位置无需更改，配置完毕后单击右上角生成代码

二、配置按键的文件环境
1.打开keil环境，进行初始化编译

打开LED_KEY_LCD文件夹里的keil环境
在这里插入图片描述
在这里若感觉文件名不适，可以将其修改为与文件夹相同的名字。
在这里插入图片描述
打开环境，进行初始化编译
在这里插入图片描述

2.添加按键相关的.c .h文件
（1）新建文件

在这里插入图片描述命名为key.c，保存路径如下
在这里插入图片描述新建key.h头文件，保存路径如下
在这里插入图片描述

（2）将两文件与环境关联起来。

添加key.c文件进入环境，具体操作可参考基于STM32G431嵌入式学习笔记——二、LCD模块入门中有关于lcd.c文件的导入
在这里插入图片描述
可以发现key.c已经进入环境
在这里插入图片描述在该文件里输入#include “key.h”，保存后编译，实现.h文件与环境的关联
在这里插入图片描述

3.编写按键函数
（1）在key.h中

因为我们需要读取按键的状态，而按键的本质还是引脚数据的读取，因此我们需要用到读引脚信息的函数
GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
函数定义位于stm32g4xx_hal_gpio.c的370行左右
在这里插入图片描述调用该函数需要使用的头文件也在stm32g4xx_hal_gpio.c*中给了我们提示：
在这里插入图片描述因此我们key.h里一定要加上该头文件
在这里插入图片描述我们曾了解过，KEY按键与PA0 PB0 PB1 PB2这四个引脚相关（如下）
在这里插入图片描述因此我们要想读取这四个按键的状态，结合上面的读引脚函数应以如下方式调用：

HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0);//key4
HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_2);//key3
HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_1);//key2
HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_0);//key1

借助宏定义表示四个按键的状态，提高代码可读性

#define KB1 HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_0)
#define KB2 HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_1)
#define KB3 HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_2)
#define KB4 HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)

在这里插入图片描述头文件中还要包含我们想要书写的函数的声明，因此再添加相关函数的声明：
在这里插入图片描述

（2）在key.c中

第一个是普通按下的函数

#include "key.h"

char Key_Scan(void)
{
    static int count1,count2,count3,count4;//四个按键
    count1 = count2 = count3 = count4 = 0;
    char key_value = 0;//键值
    /* key1 */
    if(KB1 == 0)
    {
        HAL_Delay(10);//去抖
        if(KB1 == 0)
        {
            count1++;
            if(count1 == 1)
            {
                key_value = 1;//键值为1
                while(KB1 == GPIO_PIN_RESET);//按键松开的效果
            }
        }
    }
    else
    {
        count1 = 0;//置零
    }
    /* key2 */
    if(KB2 == 0)
    {
        HAL_Delay(10);//去抖
        if(KB2 == 0)
        {
            count2++;
            if(count2 == 1)
            {
                key_value = 2;//键值为2
                while(KB2 == GPIO_PIN_RESET);//按键松开的效果
            }
        }
    }
    else
    {
        count2 = 0;//置零
    }
    /* key3 */
    if(KB3 == 0)
    {
        HAL_Delay(10);//去抖
        if(KB3 == 0)
        {
            count3++;
            if(count3 == 1)
            {
                key_value = 3;//键值为3
                while(KB3 == GPIO_PIN_RESET);//按键松开的效果
            }
        }
    }
    else
    {
        count3 = 0;//置零
    }
    /* key4 */
    if(KB4 == 0)
    {
        HAL_Delay(10);//去抖
        if(KB4 == 0)
        {
            count4++;
            if(count4 == 1)
            {
                key_value = 4;//键值为4
                while(KB4 == GPIO_PIN_RESET);
            }
        }
    }
    else
    {
        count4 = 0;
    }
    return key_value;
}

第二个是要求既可以长按，又可以短按的按键函数。

char Key_Scan_CD(void)
{
    static int count1,count2,count3,count4;
    count1 = count2 = count3 = count4 = 0;
    char key_value = 0;
    /* key1 */
    if(KB1 == 0)
    {
        HAL_Delay(10);//去抖
        if(KB1 == 0)
        {
            count1++;
            if(count1 > 70)//长按
            {
                key_value = 11;
            }
        }
    }
    else
    {
        if(count1 >=1 && count1<=50)//短按
            key_value = 1;
        count1 = 0;//恢复置零
    }
    /* key2 */
    if(KB2 == 0)
    {
        HAL_Delay(10);//去抖
        if(KB2 == 0)
        {
            count2++;
            if(count2 > 70)//长按
            {
                key_value = 22;
            }
        }
    }
    else
    {
        if(count2 >=1 && count2<=50)//短按
            key_value = 2;
        count2 = 0;//恢复置零
    }
    /* key3 */
    if(KB3 == 0)
    {
        HAL_Delay(10);//去抖
        if(KB3 == 0)
        {
            count3++;
            if(count3 > 70)//长按
            {
                key_value = 33;
            }
        }
    }
    else
    {
        if(count3 >=1 && count3<=50)//短按
            key_value = 3;
        count3 = 0;//恢复置零
    }
    /* key4 */
    if(KB4 == 0)
    {
        HAL_Delay(10);//去抖
        if(KB4 == 0)
        {
            count4++;
            if(count4 > 70)//长按
            {
                key_value = 44;
            }
        }
    }
    else
    {
        if(count4 >=1 && count4<=50)//短按
            key_value = 4;
        count4 = 0;//恢复置零
    }
    return key_value;
}
三、按键与LED的联动

编写程序实现以下功能：
短按key1——只有奇数灯全亮
短按key2——只有偶数灯全亮
短按key3——全亮
短按key4——全灭

1.编写灯光控制函数
（1）编写led.h
#include "stm32g4xx_hal.h"

/*灯光的亮/灭*/
#define ON	1
#define OFF	0
/*宏定义表示灯光编号*/
#define LED1		GPIO_PIN_8
#define LED2    	GPIO_PIN_9
#define LED3    	GPIO_PIN_10
#define LED4    	GPIO_PIN_11
#define LED5    	GPIO_PIN_12
#define LED6    	GPIO_PIN_13
#define LED7    	GPIO_PIN_14
#define LED8    	GPIO_PIN_15
#define LEDALL		GPIO_PIN_All
/*控制亮灯函数的声明*/
void Control_LED(uint16_t LED, uint8_t LED_Status);
（2）编写亮灯函数

led.c文件内容如下：

#include "led.h"

void Control_LED(uint16_t LED, uint8_t LED_Status)
{
    if(LED_Status == OFF)//灭灯
    {
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,LED,GPIO_PIN_SET);//设置端口引脚，标明已被占用
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_SET);
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_RESET);
    }
    else //亮灯
    {
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,LED,GPIO_PIN_RESET);//清除端口引脚，则LED可以使用
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_SET);
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_RESET);
    }
}
2.编写主函数

①记得添加#include" led.h"头文件
在这里插入图片描述②主函数中书写switch逻辑语句

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
  LCD_Init();//LCD初始�?
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
	Control_LED(LEDALL,0);
  while (1)
  {
		value = 0;
    value = Key_Scan();
    switch (value)
    {
      case 1://只有奇数灯亮
        Control_LED(LED1,1);
        Control_LED(LED3,1);
        Control_LED(LED5,1);
        Control_LED(LED7,1);
		Control_LED(LED2,0);
        Control_LED(LED4,0);
        Control_LED(LED6,0);
        Control_LED(LED8,0);
        break;
      case 2://只有偶数灯亮
        Control_LED(LED2,1);
        Control_LED(LED4,1);
        Control_LED(LED6,1);
        Control_LED(LED8,1);
        Control_LED(LED1,0);
        Control_LED(LED3,0);
        Control_LED(LED5,0);
        Control_LED(LED7,0);
        break;
      case 3://灯光全亮
        Control_LED(LEDALL,1);
        break;
      case 4://灯光全灭
        Control_LED(LEDALL,0);
        break;
    }
    // lcd_test();
  }
  /* USER CODE END 3 */
}
3.实验结果

在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述

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在需要检查按键的地方，检查 g_key_pressed_flag 和 g_key_released_flag 的值。例如 GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_1, …上面的模板是我在51单片机中使用的，它仅用四行核心代码实现的按键处理，它非常适合资源极其有限，或者只需要判断按键"按下"和"松开"两种状态的简单场景。在程序的初始化部分调用一次 key_process_simple() (或手动将 g_key_previous_state 初始化为 key_read_raw() 的结果)。
STM32 学习笔记（2）KEY按键
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简单的按键没有用到中断，所以还是简单的GPIO引脚的操作，注意： （1）按键操作是通过对引脚电平的检测轮询来判断是否按下键。 （2）和LED GPIO配置基本相同，不过要把引脚的模式配置为悬浮输入：GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_IN_FLOATING; （3）判断是否按下就是检测GPIO输入寄存器的值是否为1. ...
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学习32位单片机的基础例程，主要针对初学者对KEY按键的编程学习
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关于STM32学习分享 第二章 按键输入控制 文章目录前言二、代码1.key.c2.key.h3.main.c总结 前言 开始！开始！单片机的按键配置为输入模式获取控制信号。 # 一、按键GPIO输入模式类型 GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04, // 浮空输入 说明：通常配置按键为浮空输入。 二、代码 1.key.c 代码如下（示例）： #include "key.h" //按键IO口的配置 void KEY_GPIO_Config(void) { GPIO_Ini
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上一节我们讲了STM32G4的Systick定时器，并且考虑到程序调度重新设计了LED灯循环闪烁的程序，可以不占用资源的情况下实现延时功能。这一节我们讲一下GPIO输入模块———按键功能。一、GPIO输入在学习独立按键之前，我们必须先了解一下GPIO的输入模式，了解一下GPIO输入的内部框图是怎么构成的，只有了解了内部构成才能更清晰地认识到GPIO输入该怎么配置，在某种配置下有什么作用。​。
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04-09 1746
注意：RTC_TimeTypeDef rtc_time可以不用背，直接仿照MX_RTC_Init(void)里面的第一第二行就行了，定义的这个结构体就是HAL_RTC_GetTime()的第二个变量。8.解决LCD和LED冲突问题并测试。设置数字量：HAL_DAC_SetValue(&hdac1,DAC_CHANNEL_1,DAC_ALIGN_12B_R,1365)输出：HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_8 | GPIO_PIN_9,GPIO_PIN_SET)
嵌入式|蓝桥杯STM32G431（HAL库开发）——CT117E学习笔记05：Systick滴答定时器
weixin_44800059的博客
03-07 2078
上一节我们讲了比赛时程序设计的流程，以及LED灯模块的设计，这一节我们学习一下Systick系统滴答定时器的一些功能。我们主要学习系统滴答定时是什么东西，有什么作用， 以及如何使用它来实现一些我们想要的功能，对于它的内部构造和原理就不在范围之内了。本节的主要内容是将Systick用于程序调度的方法，一定要熟练掌握。本节的内容以后在实时操作系统RTOS中很重要。下节课将学习KEY按键输入的内容。
嵌入式系统学习笔记之“按键控制”——STM32(二)
weixin_71260630的博客
06-02 1346
通过此次实验，我们熟悉了STM32F103ZET6的GPIO配置和通过主循环扫描按键状态的实现方法，并成功实现了按键控制LED的效果。6.3去抖动处理：按键的机械抖动是一个常见问题，通过简单的延时去抖动方法，可以有效消除按键抖动对系统的影响，提高按键识别的准确性。6.4主循环扫描：通过在主循环中不断扫描按键状态，可以实现对按键的实时响应，适合对响应速度要求不高的场景。6.1硬件理解：在硬件连接中，需要注意电阻的选择和连接的可靠性，确保每个LED和按键都有适当的连接。的方法，通过延时一小段时间，消除抖动。
STM32 KEY查询
09-01
STM32 KEY查询 简单应用 当按下指定键的时候 LED灯会点亮
[中文翻译]UM2516_STM32G431无人机电子速度控制器开发套件 用户手册.pdf
08-15
从ST官网下载的电机开发板用户手册，可惜没有中文的，那就只好自己翻译一遍了....... 如果也能帮到你的话就更好了。
STM32G431开发板数据手册
09-12
本文件对 STM32G431开发板主要数据进行了说明介绍，可用于STM32G431开发板的项目开发。
06_STM32按键试验
Yuanghxb的博客
10-23 2043
按键试验
STM32——KEY按键
pyh1322712308的博客
01-23 1623
按键
STM32CubeMX(二）：按键KEY
weixin_43740377的博客
08-30 1709
前言： 1、软件：keil5,STM32CubeMX 2、STM32板子：STM32F103VET6 4、按键管脚：PA0 PC13 5、LED管脚： PB0 PB1 PB5 文章目录怎么用按键点灯？1.知道原理：2.配置STM32CubeMX：3.你要写的代码：4.实现的效果：具体过程：1.配置CubeMX1.打开软件2.选择板子类型3.选择serial wire:4.选择外部时钟：5.选择GPIO的IO口：6.文件名和选择文件地址：建议用英文名2.在keil中编写代码实现功能：1.配置keil2.写代
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STM32—启用按键学习笔记
总结写的stm32的KEY控制LED
有塔耶奥多的专栏
04-25 4475
stm32的学习就是弄懂是怎么进行软件配置，先明白硬件连接，再结合起来； #include "stm32f4xx.h" #include "led.h" #define KEY0  GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4)   // 这里读取IO的状态，将stm32的IO口作为输入使用 #define KEY1  GPIO_ReadIn
蓝桥杯嵌入式学习笔记按键
02-10
### 蓝桥杯嵌入式竞赛中按键操作的学习笔记 #### 按键硬件连接与初始化 STM32单片机上的四个按键分别连接至PB0~PB2以及PA0引脚。这些按键的一端通过外部上拉电阻连接到电源，另一端接地。当按键被按下时，对应的GPIO引脚电平会被拉低[^1]。 ```c // 初始化GPIO引脚用于按键输入 void MX_GPIO_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); /* Configure PB0-PB2 and PA0 as input with pull-up */ GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_2; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP; HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct); GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); } ``` #### 中断优先级处理 为了防止在按键消抖过程中受到其他中断的影响，特别是SysTick定时器的中断，应当调整其相对于外部中断线(EXTI)的优先级。确保SysTick中断具有更高的抢占优先级可以有效避免因毛刺引起的误触发问题[^2]。 ```c // 配置SysTick中断优先级高于按键中断 void SystemClock_Config(void) { ... // 设置SysTick中断优先级为最高 NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0); ... } ``` #### 定时扫描机制实现消抖及长短按识别 采用滴答计数器(Tick Timer)，即每过一定周期（如10毫秒），执行一次按键状态检查。这种方法不仅能够完成基本的去抖动工作，还可以区分短按和长按事件。对于长时间保持按下的情况，可以通过记录连续几次扫描期间按键的状态来判定具体的动作类型[^3]。 ```c volatile uint8_t key_status = KEY_RELEASED; // 当前按键状态，默认释放态 volatile uint16_t press_duration = 0; // 按下持续时间计数值 /* 私有化的按键检测函数 */ static void KeyScan(void) { static uint8_t last_key_state = KEY_RELEASED; if (HAL_GPIO_ReadPin(KEY_BUTTON_PORT, KEY_BUTTON_PIN) == GPIO_PIN_RESET) { if (last_key_state != KEY_PRESSED) press_duration = 0; // 清零计数器 ++press_duration; // 更新计数器 last_key_state = KEY_PRESSED; if(press_duration >= SHORT_PRESS_THRESHOLD && press_duration < LONG_PRESS_THRESHOLD) { key_status = KEY_SHORT_PRESS; } else if(press_duration >= LONG_PRESS_THRESHOLD) { key_status = KEY_LONG_PRESS; } }else{ last_key_state = KEY_RELEASED; key_status = KEY_RELEASED; } } /* 主循环内调用 */ while (1) { if(key_status == KEY_SHORT_PRESS){ // 处理短按逻辑... key_status = KEY_RELEASED; } if(key_status == KEY_LONG_PRESS){ // 处理长按逻辑... key_status = KEY_RELEASED; } } ```
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