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3、按键扫描检测处理

news 2025/7/1 4:13:37

说明：本文处理按键的短按、长按检测执行，非矩阵按键
硬件可以类似如下连接即可，无需放置上下拉电阻；
在这里插入图片描述
按键动作分长按、短按(弹起时执行)两种
按下不放执行长按，但松开按键时不予执行短按函数
多个按键可以同时操作
按键引脚会自动配置软件上下拉

1、驱动文件

Key_Driver.h

#ifndef _Key_Driver_H_
#define _Key_Driver_H_
#include "Common_Driver.h"extern void Key_Init(void);
extern void Key_Scan(void);#endif

Key_Driver.c

/**********************************************************************
*file:按键扫描处理文件
*author:残梦
*date:2023.2.15
*Version:V1.0
*note:  按键动作分长按、短按(弹起时执行)两种按下不放执行长按，但松开按键时不予执行短按函数多个按键可以同时操作按键引脚会自动配置软件上下拉
使用方法：1、修改宏按键个数值：KEY_NUM2、修改宏按键引脚对应时钟：KEYx_GPIO_CLK_ENABLE()3、修改按键编码枚举:KeyCode_EnumDef4、修改按键端口及引脚号变量数组：Key_gpioPort[]、Key_gpioPin[];端口和引脚需相对应,第一个为按键05、修改按键引脚初始电平状态值：KeyInitStatus[]6、主函数调用按键初始化函数Key_Init()7、1ms调用1次扫描函数Key_Scan()8、修改按键长按、短按执行函数：Key_LongPressAction()、Key_Action()
**********************************************************************/
#include "Key_Driver.h"#define LongPressThr 2000//长按LongPressThr毫秒标为长按按键动作
#define LongPressInc 500//长按LongPressInc毫秒执行一次长按动作函数#define KEY_NUM 4//按键个数
#define KEY0_GPIO_CLK_ENABLE()      __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE()
#define KEY1_GPIO_CLK_ENABLE()      __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE()
#define KEY2_GPIO_CLK_ENABLE()      __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE()
#define KEY3_GPIO_CLK_ENABLE()      __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE()typedef enum
{eKeyCode0 = 0,eKeyCode1 = 1,eKeyCode2 = 2,eKeyCode3 = 3
}KeyCode_EnumDef;//按键编码static GPIO_TypeDef*    Key_gpioPort[KEY_NUM]   = {GPIOE,GPIOE,GPIOE,GPIOA};//按键引脚对应端口key0-key
static uint16_t         Key_gpioPin[KEY_NUM]    = {GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_3,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_0};//按键引脚对应引脚号key0-key
static uint8_t          KeyInitStatus[KEY_NUM]  = {1,1,1,0};//按键引脚初始电平状态：0--低电平,1--高电平
static uint8_t KeyReset = 1;//无需用户更改static void Key_LongPressAction(KeyCode_EnumDef key,uint32_t DownTime);
static void Key_Action(KeyCode_EnumDef key);/****************************************************
@function:按键初始化(无需用户修改)
@param:void
@return:void
@date:2023.2.15
@note:
****************************************************/
void Key_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};KEY0_GPIO_CLK_ENABLE();KEY1_GPIO_CLK_ENABLE();KEY2_GPIO_CLK_ENABLE();KEY3_GPIO_CLK_ENABLE();//外设引脚初始化GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;for(uint8_t i = 0;i < KEY_NUM;i++){GPIO_InitStruct.Pull = KeyInitStatus[i]?GPIO_PULLUP:GPIO_PULLDOWN;GPIO_InitStruct.Pin = Key_gpioPin[i];HAL_GPIO_Init(Key_gpioPort[i], &GPIO_InitStruct);}KeyReset = 1;
}/******************************
@function:按键扫描函数(无需用户修改)
@param:void
@return:void
@date:2023.2.15
@remark:需在定时中断中调用，推荐调用间隔1ms长按和短按分为两种按下不放执行长按，但是弹起时不予执行短按函数
******************************/
void Key_Scan(void)
{static uint8_t keybuf[KEY_NUM] = {0xFF};//按键扫描缓冲区赋值static uint8_t KeySta[KEY_NUM] = {1};//全部矩阵按键的当前状态static uint8_t backup[KEY_NUM] = {1};//按键值备份，保存前一次的值static uint32_t KeyDownTime[KEY_NUM] = {0};//长按累计时间static uint32_t KeyDownThr[KEY_NUM] = {LongPressThr};static uint8_t KeyDownFlag[KEY_NUM] = {0};uint8_t i = 0,pinSta = 0;if(KeyReset){KeyReset = 0;for(i = 0;i < KEY_NUM;i++){keybuf[i] = 0xFF;KeySta[i] = 1;backup[i] = 1;KeyDownTime[i] = 0;KeyDownThr[i] = LongPressThr;KeyDownFlag[i] = 0;}}//将按键值移入缓冲区for(i=0;i < KEY_NUM;i++){pinSta = (uint8_t)HAL_GPIO_ReadPin(Key_gpioPort[i],Key_gpioPin[i]);if(!KeyInitStatus[i]){pinSta = pinSta?0:1;}keybuf[i] = (keybuf[i] << 1) | pinSta;}//消抖后更新按键状态for (i=0; i < KEY_NUM; i++){if((keybuf[i] & 0x0F) == 0x00){KeySta[i] = 0;}//连续4次扫描值为0，即4ms内都是按下状态时，可认为按键已稳定的按下else if((keybuf[i] & 0x0F) == 0x0F){KeySta[i] = 1;}//连续4次扫描值为1，即4*4ms内都是弹起状态时，可认为按键已稳定的弹起}for(i=0; i < KEY_NUM; i++)//循环检测按键{if(KeySta[i] == 0)//长按按键{KeyDownTime[i] += 1;if(KeyDownTime[i] >= KeyDownThr[i]){KeyDownFlag[i] = 1;		//长按标志KeyDownThr[i] += LongPressInc; //时间阈值增加LongPressInc毫秒，以准备下次执行Key_LongPressAction((KeyCode_EnumDef)i,KeyDownTime[i]); //调用长按执行函数}}//按键弹起 if(backup[i] != KeySta[i])//检测按键动作{if(backup[i] != 1)//按键按下时执行动作{if(KeyDownFlag[i] == 0)//长按弹起避免重复执行	{Key_Action((KeyCode_EnumDef )i); //调用按键动作函数}}backup[i] = KeySta[i];     //刷新前一次的备份值}if(KeySta[i]) {KeyDownFlag[i] = 0;	//长按标志KeyDownTime[i] = 0;	//累加时间清零KeyDownThr[i] = LongPressThr;//恢复阈值}					}
}/******************************
@function:长按按键动作函数
@param:key-按键键码
@return:void
@date:2023.2.15
@remark:void
******************************/
static void Key_LongPressAction(KeyCode_EnumDef key,uint32_t DownTime)
{printf("Key%d:%d\r\n",key,DownTime);switch(key){case eKeyCode0:{}break;case eKeyCode1:{}break;case eKeyCode2:{}break;case eKeyCode3:{}break;}
}/******************************
@function:短按按键动作函数
@param:key-按键键码
@return:void
@date:2023.2.16
@remark:void
******************************/
static void Key_Action(KeyCode_EnumDef key)
{printf("Action Key%d\r\n",key);switch(key){case eKeyCode0:{}break;case eKeyCode1:{}break;case eKeyCode2:{}break;case eKeyCode3:{}break;}}

2、使用方法

1、修改宏按键个数值：KEY_NUM
2、修改宏按键引脚对应时钟：KEYx_GPIO_CLK_ENABLE()
3、修改按键编码枚举:KeyCode_EnumDef
4、修改按键端口及引脚号变量数组：Key_gpioPort[]、Key_gpioPin[];端口和引脚需相对应,第一个为按键0
5、修改按键引脚初始电平状态值：KeyInitStatus[]
6、主函数调用按键初始化函数Key_Init()
7、1ms调用1次扫描函数Key_Scan()
8、修改按键长按、短按执行函数：Key_LongPressAction()、Key_Action()

测试效果：
在这里插入图片描述
注意：扫描时间1ms如觉得太长可以更久调用1次，程序中会检测4次引脚的状态值，如都为1或0则算为稳定状态
按键文件下载：
链接：https://pan.baidu.com/s/1sO_kFuJb6wtLiMlFbneFsA
提取码：sun5