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单片机--按键定时器检测:短按、长按

发布时间:2024-05-09 发布时间:
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通过使用定时器计数的方法来分辨按键的:短按、长按


检测到引脚被拉低:按键按下为低电平,没有按下为高电平

延时10毫秒:滤波

引脚还是被拉低:确定按键被按下

设置按键按下标志

开启定时器,开始计数:定时器中有一个全局变量用于记录计数值

直到引脚被拉高:按键被释放将为高电平

关闭定时器

检测按键按下标志

检测定时器按键检测时间全局变量是否大于某个值,一般为200ms

大于则为长按,否则为短按

51系列单片机按键检测

typedef enum

{

KEY_SINGLE_PRESSED,

KEY_LONG_PRESSED,

KEY_DEFAULT_STATUS,

} key_state_e;


uint8_t ylf_key_scan(void)

{

static uint8_t press_flag;


if(!KEY_PIN)

{

scs_delay_ms(10);

if (!KEY_PIN)

{

press_flag = 1;

TR0 = 1; // 定时器0开始计数

while(!KEY_PIN);

TR0 = 0; // 定时器0计数结束

}

}

if (press_flag)

{

if (KEY_COUNT >= 200)

{

KEY_COUNT = 0;

press_flag = 0;

return KEY_LONG_PRESSED;


} else {

KEY_COUNT = 0;

press_flag = 0;

return KEY_SINGLE_PRESSED;

}

}

return KEY_DEFAULT_STATUS;

}



int main(void)

{

while(1)

{

switch(ylf_key_scan())

{

case KEY_SINGLE_PRESSED:

// TO DO

break;

case KEY_LONG_PRESSED:

// TO DO

break;

default:

break;

}

}

}


多定时器按键检测

条件:


支持软件定时器

软件定时器开始:app_timer_start(timer_id)

软件定时器结束:app_timer_stop(timer_id)

思路:需要单片机支持引脚上下沿触发,通过使用两个定时器,来达到目的,具体代码如下:


APP_TIMER(TIMER_LONG_PRESS_ID); // 创建定时器ID

APP_TIMER(TIMER_DEBOUNCE_PRESS_ID); // 创建定时器ID


// 长按处理函数

void key_long_press_handler(void)

{

if(KEY_PIN == 0) // 超过100ms还是低电平意味着是长按

{

// 长按标准

}

else if(KEY_PIN == 1) // 已经释放掉意味着是短按

{

// 短按标准

}

}


// 按键消抖处理函数

void key_debounce_handler(void)

{

if(KEY_PIN == 0) // 消抖之后还是低电平意味着确实是有按下

{

// 开启长按定时器:100ms

app_timer_start(TIMER_LONG_PRESS_ID, 100, key_long_press_handler);

}

}


// 按键触发处理函数

void key_toggle_handler(void)

{

if(KEY_PIN == 0)

{

// 开启消抖定时器:10ms

app_timer_start(TIMER_DEBOUNCE_PRESS_ID, 10, key_debounce_handler);

}

}


void key_init(void)

{

// 设置按键引脚,下降沿触发,设置触发处理函数

gpio_toggle_config(KEY_PIN, TOGGLE_UPTODOWN, key_toggle_handler);

}


轮询方式按键检测–根据时间戳

思路解释如下:按键状态结构体有一个用于识别的状态位,默认处于Release,也就是释放的状态。一旦按键被按下,中断触发,此时检查是否是Relase状态,如果是就检查按键是否被拉低,如果是,此时进入May_Press状态,也就是可能是按下的,并且记录此时的时间戳,这一步是消抖的关键。当按键被释放,由于是边沿触发,会再次进行处理,此时检查和上一次触发之间的时间戳之差,如果小于10ms我们就认为是抖动,此时不会对按键输出状态进行修改,而是直接将按键状态置回Relase状态,反之检查差值和长短按阈值之间的关系,将state置位为对应的状态。消抖的核心在于记录时间戳,而这只是一个简单的赋值操作,并不耗费时间。


效率上来说,延时消抖花费时间在无意义延时上,而相对较好的定时轮询还是不可避免的在轮询,而现在这种方式完全是中断性质的。唯一多出的开销(全局时间戳)并不是只可以用于按键消抖,另外在HAL库中存在直接获取tick的函数,这样实现就更方便了。


第一步:初始化全局时间戳的定时器,一般采用系统滴答定时器来产生,每1ms一次即可。


第二步:初始化按键对应的IO,复用为边沿触发的外部中断。


第三步:在外部中断函数中添加按键事件处理函数。


typedef struct _key_state_t

{

uint32_t key_time;

enum

{

MAY_PRESS,

RELEASE,

} current_state;

enum

{

NO_PRESS,

SHORT_PRESS,

LONG_PRESS,

} state;

}key_state_t;


#define SHORTPRESS_THRESHOLD 1500


if(key_state.current_state == RELEASE)

{

if(KEY == 0) // 按键被按下

{

key_state.current_state = MAY_PRESS;

key_state.key_time = course_ms(); // 记录当前时间戳

}

}

else if(key_state.current_state == MAY_PRESS)

{

if(KEY == 1) // 按键释放

{

// 由释放时的时间戳区分出长按与短按

if((course_ms() - key_state.key_time > 10)&&(course_ms() - key_state.key_time < SHORTPRESS_THRESHOLD))

{

key_state.state = SHORT_PRESS;

key_state.current_state = RELEASE;

}

else if(course_ms()-key_state.key_time > SHORTPRESS_THRESHOLD)

{

key_state.state = LONG_PRESS;

key_state.current_state = RELEASE;

}

else

{

key_state.current_state = RELEASE;

}

}

}


以上代码需要添加到中断处理函数的按键事件处理逻辑中,算法的核心是一个状态机。按键被默认上拉,按下接地。course_ms()为获取全局时间戳的函数。


总结

以上就是目前我用过的所有类型的按键检测方法。


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