1-2 STM32F405--GPIO按键检测

已于 2024-09-08 22:15:23 修改
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分类专栏： STM32F405 文章标签： stm32 嵌入式硬件 单片机
于 2024-03-14 10:00:00 首次发布
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/ssmy01/article/details/136559672
版权
文章详细描述了如何使用STM32F405RGT6的GPIO模块实现两个按键的检测，通过按键控制LED的切换，并利用TIM3进行10ms的按键消抖处理。还包含了GPIO初始化、按键状态管理以及TIM3中断服务函数的实现。

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

功能描述：通过STM32F405RGT6的GPIO和TIM3相配合实现无阻塞的按键检测，能够识别单击、双击（间隔小于200ms）、长按（按下大于1s）。

  •  main.c文件内容如下
#include "stm32f4xx.h"                  // Device header
#include "Key.h"
#include "Serial.h"
#include "Timer.h"

int main(void)
{
	Key_Init(KEY1 | KEY2);
	Timer_Init();
	Serial_Init();
	
	Serial_Printf(USART1, "按键测试程序\n\n");
	
	while(1)
	{
		switch (Key_GetValue(KEY1))
		{
			case KEY_CLICK:
				Serial_Printf(USART1, "按键1单击\n");
				break;
			case KEY_TWICE_CLICK:
				Serial_Printf(USART1, "按键1双击\n");
				break;
			case KEY_LONG_DOWN:
				Serial_Printf(USART1, "按键1长按\n");
				break;
			default:
				break;
		}
		switch (Key_GetValue(KEY2))
		{
			case KEY_CLICK:
				Serial_Printf(USART1, "按键2单击\n");
				break;
			case KEY_TWICE_CLICK:
				Serial_Printf(USART1, "按键2双击\n");
				break;
			case KEY_LONG_DOWN:
				Serial_Printf(USART1, "按键2长按\n");
				break;
			default:
				break;
		}
	}
}
  • Key.c文件内容如下
#include "Key.h"

uint8_t key1_state = KEY_UP, key2_state = KEY_UP;//状态记录
uint8_t key1_behavior = 0, key2_behavior = 0;	//动作记录
uint16_t key1_latest_cnt = 0, key1_tmpcnt = 0;	//时间记录
uint16_t key2_latest_cnt = 0, key2_tmpcnt = 0;	//时间记录

/**
  * @摘要  		初始化按键（初始化相应的GPIO端口）
  * @参数  		KEYx: KEYx为要初始化的按键（根据硬件定义，这里可选KEY1、KEY2及它们的组合）
  * @返回值  	无
  * @说明  		无
  */
void Key_Init(uint8_t KEYx)
{
	//开启GPIOC时钟
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE);
	//定义GPIO初始化结构体
	GPIO_InitTypeDef GPIOInitStructure;
	//初始化上述结构体
	GPIO_StructInit(&GPIOInitStructure);
	//配置GPIO模式为输入模式
	GPIOInitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;
	//配置GPIO输出类型为推挽输出（此处无用）
	GPIOInitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
	//配置GPIO输入类型为上拉输入
	GPIOInitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
	//配置GPIO的速度为快速50MHZ
	GPIOInitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Fast_Speed;
	if(KEYx == (KEY1|KEY2))
	{	
		//指定GPIO引脚为Pin8和Pin9
		GPIOInitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9;
	}
	else if(KEYx == KEY1)
	{
		//指定GPIO引脚为Pin8
		GPIOInitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
	}
	else if(KEYx == KEY2)
	{
		//指定GPIO引脚为Pin9
		GPIOInitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
	}
	//初始化对应的GPIO
	GPIO_Init(GPIOC, &GPIOInitStructure);
}

/**
  * @摘要  		获取按键的动作
  * @参数  		KEYx: KEYx为要读取的按键（根据硬件定义，这里可选KEY1、KEY2）
  * @返回值  	按键的动作
				0：					无动作
				KEY_CLICK：			单击
				KEY_TWICE_CLICK：	双击
				KEY_LONG_DOWN：		长按
  * @说明  		无
  */
uint8_t Key_GetValue(uint8_t KEYx)
{
	uint8_t key_behavior = 0;
	int16_t key_period = 0;
	if(KEYx == KEY1)
	{
		switch (key1_state)
		{
			case KEY_UP://按键为弹起状态
				if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_8) == Bit_RESET)
				{
					key1_state = KEY_UP2DOWN;
					key1_tmpcnt = TIM_GetCounter(TIM3);
				}
				else
				{
					if(TIM_GetCounter(TIM3) < key1_latest_cnt)
						key_period = 60000 - key1_latest_cnt + TIM_GetCounter(TIM3);
					else
						key_period = TIM_GetCounter(TIM3) - key1_latest_cnt;
					if(key_period > 500)
					{
						key_behavior = key1_behavior;
						key1_behavior = 0;
						return key_behavior;
					}
				}
				break;
			case KEY_UP2DOWN://按键为从弹起到按下的状态（按下消抖）
				if(TIM_GetCounter(TIM3) < key1_tmpcnt)
					key_period = 60000 - key1_tmpcnt + TIM_GetCounter(TIM3);
				else
					key_period = TIM_GetCounter(TIM3) - key1_tmpcnt;
				if(key_period >= 25)
				{
					if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_8) == Bit_RESET)
					{
						key1_state = KEY_DOWN;
						if(TIM_GetCounter(TIM3) < key1_latest_cnt)
							key_period = 60000 - key1_latest_cnt + TIM_GetCounter(TIM3);
						else
							key_period = TIM_GetCounter(TIM3) - key1_latest_cnt;
						if(key_period < 500)
						{
							key1_behavior = KEY_TWICE_CLICK;
						}
						else
						{
							key1_behavior = KEY_CLICK;
						}
						key1_tmpcnt = TIM_GetCounter(TIM3);
					}
					else
					{
						key1_state = KEY_UP;
					}
				}
				break;
			case KEY_DOWN://按键为按下状态
				if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_8) == Bit_RESET)
				{
					if(TIM_GetCounter(TIM3) < key1_tmpcnt)
						key_period = 60000 - key1_tmpcnt + TIM_GetCounter(TIM3);
					else
						key_period = TIM_GetCounter(TIM3) - key1_tmpcnt;
					if(key_period >= 2500)
					{
						key1_state = KEY_KEEP_DOWN;
						key1_behavior = KEY_LONG_DOWN;
					}
				}
				else
				{
					key1_state = KEY_DOWN2UP;
					key1_tmpcnt = TIM_GetCounter(TIM3);
				}
				break;
			case KEY_KEEP_DOWN://按键为持续按下状态
				if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_8) == Bit_SET)
				{
					key1_state = KEY_DOWN2UP;
					key1_tmpcnt = TIM_GetCounter(TIM3);
				}
				break;
			case KEY_DOWN2UP://按键为从按下到弹起的过程（松手消抖）
				if(TIM_GetCounter(TIM3) < key1_tmpcnt)
					key_period = 60000 - key1_tmpcnt + TIM_GetCounter(TIM3);
				else
					key_period = TIM_GetCounter(TIM3) - key1_tmpcnt;
				if(key_period >= 25)
				{
					if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_8) == Bit_SET)
					{
						key1_state = KEY_UP;
						key1_tmpcnt = TIM_GetCounter(TIM3);
						key1_latest_cnt = key1_tmpcnt;
					}
					else
					{
						if(key1_behavior == KEY_CLICK)
						{
							key1_state = KEY_DOWN;
						}
						else if(key1_behavior == KEY_LONG_DOWN)
						{
							key1_state = KEY_LONG_DOWN;
						}
					}
				}
				break;
			default:
				break;
		}
	}
	else if(KEYx == KEY2)
	{
		switch (key2_state)
		{
			case KEY_UP:
				if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_9) == Bit_RESET)
				{
					key2_state = KEY_UP2DOWN;
					key2_tmpcnt = TIM_GetCounter(TIM3);
				}
				else
				{
					if(TIM_GetCounter(TIM3) < key2_latest_cnt)
						key_period = 60000 - key2_latest_cnt + TIM_GetCounter(TIM3);
					else
						key_period = TIM_GetCounter(TIM3) - key2_latest_cnt;
					if(key_period > 500)
					{
						key_behavior = key2_behavior;
						key2_behavior = 0;
						return key_behavior;
					}
				}
				break;
			case KEY_UP2DOWN:
				if(TIM_GetCounter(TIM3) < key2_tmpcnt)
					key_period = 60000 - key2_tmpcnt + TIM_GetCounter(TIM3);
				else
					key_period = TIM_GetCounter(TIM3) - key2_tmpcnt;
				if(key_period >= 25)
				{
					if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_9) == Bit_RESET)
					{
						key2_state = KEY_DOWN;
						if(TIM_GetCounter(TIM3) < key2_latest_cnt)
							key_period = 60000 - key2_latest_cnt + TIM_GetCounter(TIM3);
						else
							key_period = TIM_GetCounter(TIM3) - key2_latest_cnt;
						if(key_period < 500)
						{
							key2_behavior = KEY_TWICE_CLICK;
						}
						else
						{
							key2_behavior = KEY_CLICK;
						}
						key2_tmpcnt = TIM_GetCounter(TIM3);
					}
					else
					{
						key2_state = KEY_UP;
					}
				}
				break;
			case KEY_DOWN:
				if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_9) == Bit_RESET)
				{
					if(TIM_GetCounter(TIM3) < key2_tmpcnt)
						key_period = 60000 - key2_tmpcnt + TIM_GetCounter(TIM3);
					else
						key_period = TIM_GetCounter(TIM3) - key2_tmpcnt;
					if(key_period >= 2500)
					{
						key2_state = KEY_KEEP_DOWN;
						key2_behavior = KEY_LONG_DOWN;
					}
				}
				else
				{
					key2_state = KEY_DOWN2UP;
					key2_tmpcnt = TIM_GetCounter(TIM3);
				}
				break;
			case KEY_KEEP_DOWN:
				if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_9) == Bit_SET)
				{
					key2_state = KEY_DOWN2UP;
					key2_tmpcnt = TIM_GetCounter(TIM3);
				}
				break;
			case KEY_DOWN2UP:
				if(TIM_GetCounter(TIM3) < key2_tmpcnt)
					key_period = 60000 - key2_tmpcnt + TIM_GetCounter(TIM3);
				else
					key_period = TIM_GetCounter(TIM3) - key2_tmpcnt;
				if(key_period >= 25)
				{
					if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_9) == Bit_SET)
					{
						key2_state = KEY_UP;
						key2_tmpcnt = TIM_GetCounter(TIM3);
						key2_latest_cnt = key2_tmpcnt;
					}
					else
					{
						if(key2_behavior == KEY_CLICK)
						{
							key2_state = KEY_DOWN;
						}
						else if(key2_behavior == KEY_LONG_DOWN)
						{
							key2_state = KEY_LONG_DOWN;
						}
					}
				}
				break;
			default:
				break;
		}
	}
	return 0;
}
  • Key.h文件内容如下
#ifndef __Key_H
#define __Key_H

#include "stm32f4xx.h"                  // Device header

#define KEY1 0x01
#define KEY2 0x02

enum KEY_STATE{KEY_UP = 1, KEY_UP2DOWN, KEY_DOWN, KEY_KEEP_DOWN, KEY_DOWN2UP};
enum KEY_BEHAVIOR{KEY_CLICK = 1, KEY_TWICE_CLICK, KEY_LONG_DOWN};

void Key_Init(uint8_t keyx);
uint8_t Key_GetValue(uint8_t keyx);

#endif

  •  Timer.c文件内容如下
#include "Timer.h"                  

/**
  * @摘要  		初始化TIM
  * @参数  		无
  * @返回值  	无
  * @说明  		无
  */
void Timer_Init(void)
{
	//开启TIM3时钟
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);			
 
	//选择TIM3的时钟模式为内部模式，时钟源为内部时钟（42*2=84MHZ）
	TIM_InternalClockConfig(TIM3);									
	
	//定义时基单元初始化结构体
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;				
	//初始化上述结构体
	TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseInitStructure);				
	//配置分频系数为33600，即400us计数值加一
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 33600-1;				
	//配置自动重装值为60000
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 60000-1;					
	//配置计数模式为向上计数
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;	
	//配置定时器时钟频率与数字滤波器所使用的采样时钟之间的分频比
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;		
	//配置重复计数器的值为0
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;			
	//初始化时基单元
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);				
	
	//开启TIM3
	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);																				
}
  •  Timer.h文件内容如下
#ifndef __TIMER_H
#define __TIMER_H

#include "stm32f4xx.h"                  // Device header

void Timer_Init(void);

#endif

定时器检测按键（简单 有手就行）
qq_62068732的博客
03-19 664
简而言之就是每次定时器中断来临的时候都会判断一下当前按键的状态，比如是K1_bit=0的时候就代码没用按键被按下或者由于电平跳变导致的误触。当K1_bit=0的时候按键被按下这时候K1_bit=1，下一次定时器中断来临的时候它就会进行计时，如果计时时间大于某个值的时候就说明确实这个按键被按下了，但是此时如果不加K1_bit=3的判断的话，按键会被疯狂的触发，所以此时就需要K1_bit=3这个状态，这个状态是用来消抖的，如果某次定时中断来临的时候变为高电平，那么就说明按键被松开。这里是判断键值的函数。
关于STM32F405的GPIO中断问题
weixin_30569001的博客
05-18 543
1. 下面的图，应该是多个引脚中断挂在同一个中断号上面，也就是PA0和PB0同时挂在一个中断源上面，那么就是说只能同时使用其中一个 寄存器的配置，确实只能有一个使用 转载于:https://www.cnblogs.com/429512065qhq/p/10886056.html...
7、GPIO输入按键检测（外部中断）
thebestleo的专栏
12-29 2087
EXTI（External interrupt/event controller）—外部中断/事件控制器，管理了控制器的20 个中断/事件线。每个中断/事件线都对应有一个边沿检测器，可以实现输入信号的上升沿检测和下降沿的检测。EXTI 可以实现对每个中断/事件线进行单独配置，可以单独配置为中断或者事件，以及触发事件的属性。
STM32中断方式检测按键
霁风AI
08-05 1万+
1.简述 对于按键，常见的是通过MCU不断检测按键连接 GPIO 的状态变化（高–&gt;低或低—&gt;高），来确认是否有按键输入，这样的缺点很明显，MCU 一直在循环检测，对资源是一种浪费，不够高效。对于STM32，GPIO 是可以配置成中断的，有这个优势，我们就可以通过中断的方式来检测 GPIO 上电平的变化，进一步的得到按键的状态。 2.硬件电路 按键无上拉电阻，需要在 GP...
蓝桥杯嵌入式准备（GPIO输入—按键检测）
ttdffmm的博客
01-14 773
按键机械触点断开、闭合时，由于触点的弹性作用，按键开关不会马上稳定接通或一下子断开，使用按键时会产生下图中的带波纹信号，需要用软件消抖处理滤波，不方便输入检测。，它利用电容充放电的延时，消除了波纹，从而简化软件的处理，软件只需要直接检测引脚的电平即可，但是本实验用的是软件消抖。高从按键的原理图可知，这些按键在没有被按下的时候，GPIO引脚的输入状态为低电平，当按键按下时，GPIO引脚的输入状态为低电平。只要我们检测引脚的输入电平，即可判断按键是否被按下。
STM32F405RGT6最小系统[开源]-电路方案
04-19
1，一个复位按钮，一个PA0唤醒按键，排针也引出了PA0 2，一路USB HOST对外，用于调试U盘啥的，对应的引脚排针也引出 3，一路typeC，也是USB device接口，排针处没有引出 4，一路 SPIfalsh集成，对应引脚排针已引出 5...
STM32F405RGT6主控板电路设计（包含原理图、PCB、封装库文件）
08-28
1. **电源电路**：为STM32F405RGT6提供稳定的工作电压，通常包括LDO或开关电源，以及电源监控电路，确保在电压异常时能正常运行或保护器件。 2. **复位电路**：包括上电复位和手动复位，确保微控制器在稳定状态下...
基于AD绘制的STM32F405最小系统板
09-07
6. **GPIO连接**：STM32F405拥有多个GPIO引脚，可以根据需求连接到各种外设，如LED、按键、传感器等。 7. **PCB布局**：完成原理图设计后，设计者会在Altium Designer中进行PCB布局，将各个元器件合理地分布在电路...
PS2遥控手柄测试代码（STM32F405RGT6）.zip
10-12
标题中的“PS2遥控手柄测试代码（STM32F405RGT6）”表明这是一份基于STM32F405RGT6微控制器的程序，用于测试与PlayStation 2 (PS2) 遥控手柄的通信。STM32F405RGT6是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款高...
STM32F405RG_电路图.pdf
09-07
- Key1和Key2可能是用户按键，通过GPIO引脚检测按键状态。 - TXD和RXD是串行通信接口的发送和接收引脚，用于UART通信。 - LED1到LED4连接到GPIO，用作状态指示灯。 - Switch1和Switch2可能也是通过GPIO引脚检测...
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如果有更好的解决方案或是发现天神的方案有问题，欢迎大家热烈讨论！ 明确按键的使用环境和终极目标 使用环境 首先我们的按键使用在有操作系统的环境中，不能使用占用CPU的延时函数，使用操作系统的延时每20ms对按键进行一次检测。 终极目标 我们的按键需要实现的终极目标是检测按键按下、长按、松开、长松（一般没啥用）。按键的按下我们希望按下一次，程序中只反应出一次按下来，而不是唰唰响应了一长串，同样松开也是。对于长按我们希望在按键按下后过一会才反应出来，这个是需要唰唰一直响应的，只要不松开程序就一直反应出长按.
STM32延时消除抖动的个人理解
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然而，由于硬件和外部环境的干扰，可能会导致输入信号的抖动。延时消除抖动的基本原理是通过在输入信号变化后的一段时间内延时执行操作，以确保稳定的输入信号状态。下面是一个基本的代码示例，演示了如何使用STM32的定时器和中断来延时消除抖动。延时消除抖动的关键在于延时的时间选择。一般来说，延时时间要根据输入信号的抖动频率和系统响应的要求来确定。需要注意的是，延时消除抖动只是一种简单的解决方案，适用于一些简单的应用场景。在一些对实时性要求较高的系统中，可能需要采用更加复杂的抖动消除算法或者硬件电路来解决抖动问题。
【STM32】状态机实现定时器按键消抖，处理单击、双击、三击、长按事件
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05-14 6491
众所周知，普通的机械按键会产生抖动，可以采取硬件上加电容来滤波，也可以考虑用软件来消抖。这里笔者分享一种基于状态机的按键消抖策略，可以实现单击双击三击长按事件的读取。按键时间也可以自己设置。这种方法需要消耗掉定时器资源，还有额外的RAM支出。如图矩形框内描述，最终键值的确定需要标志位和计数值，因此一个按键结构体应该这样定义//按键端口//按键PIN//按键类型//按压计数器//高电平计数器//按压标志//松手标志//按键键值。
stm32按键软件和硬件消抖
qq_58404700的博客
01-14 3180
在STM32单片机中，对按键进行硬件和软件消抖设计是为了消除机械开关在闭合或断开时产生的瞬态抖动，确保准确检测到按键的真实状态。
stm32定时器中断实现按键检测，消抖
qq_74099543的博客
12-07 6537
定时器中断实现按键的消抖及松手检测
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