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一、前言
上一講我給大家講解了如何點亮一個LED燈，因為是入門的第一篇，所以講的啰嗦了一點，從這一講開始，一些最基礎的東西我就不再說了，如果有不懂的同學可以翻一下我之前發(fā)的博客。
這一講我我主要按鍵輸入的原理和編程方法，以及幾種按鍵輸入的進階用法。
源碼鏈接
我發(fā)布的所有關于RT-thread的教程源代碼都在下面這個鏈接里面，隨著我教程的更新，新的代碼也會加入進去。
教程源碼下載鏈接：https://pan.baidu.com/s/1N2D8dM31deKIqNqaIQfPiA
提取碼：7nsx
二、編程講解
按鍵輸入的電路原理
下圖是我教程所用開發(fā)板的按鍵原理圖（我用的是正點原子STM32F4探索者）
從圖我們可以看出，KEY_UP按鍵一頭接到電源，一頭接到單片機IO口，當按鍵沒有按下時，IO口處于懸空的狀態(tài)，如果IO口設置為輸入模式，會處于低電平狀態(tài)，按下之后，IO口接通電源，處于高電平的狀態(tài)。KEY0、KEY1和KEY2則相反。
所以，我們可以通過判斷IO口的電平即可判斷按鍵是否按下。
按鍵輸入的編程方法
第一步：把IO配置成輸入模式
通過rt_pin_mode()函數(shù)可以把按鍵對應的引腳設置為輸入模式。這個函數(shù)在上一講也講過了，這里不再多說了。
第二步：讀取引腳電平
通過rt_pin_read() 函數(shù)可以讀取引腳的電平。
如果引腳處于高電平，該函數(shù)返回1，如果是低電平，則返回0。
所以我們用一個if語句判斷rt_pin_read()函數(shù)返回值即可知道引腳電平，從而判斷按鍵是否按下，示例代碼如下：
#define KEY0_PIN GET_PIN(E, 4)
if (rt_pin_read(KEY0_PIN) == 0)//按鍵按下時為低電平
{
rt_pin_write(LED1_PIN, 0);//點亮LED1
}
三、項目實戰(zhàn)
按鍵的基本用法
根據(jù)上面的原理，我們寫一個完整的按鍵輸入的示例。
下面的示例代碼運行效果：當KEY0按下，LED0點亮，松開后LED0熄滅；當KEY1按下后LED1點亮2秒然后熄滅，當KEY_UP按下后，LED1點亮，再按一次，LED1熄滅。
#include <rtthread.h>
#include <rtdevice.h>
#include <board.h>
#define LED0_PIN GET_PIN(F, 9)
#define LED1_PIN GET_PIN(F, 10)
#define KEY0_PIN GET_PIN(E, 4)
#define KEY1_PIN GET_PIN(E, 3)
#define KEY2_PIN GET_PIN(E, 2)
#define KEY_UP_PIN GET_PIN(A, 0)
/* 按鍵輸入基本用法 */
int main(void)
{
int i = 0;
/* 把LED引腳設置為輸出 */
rt_pin_mode(LED0_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
rt_pin_mode(LED1_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
/* 把KEY引腳設置為輸入 */
rt_pin_mode(KEY0_PIN, PIN_MODE_INPUT);
rt_pin_mode(KEY1_PIN, PIN_MODE_INPUT);
rt_pin_mode(KEY2_PIN, PIN_MODE_INPUT);
rt_pin_mode(KEY_UP_PIN, PIN_MODE_INPUT);
/* 先把兩個燈都關掉 */
rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_HIGH);
rt_pin_write(LED1_PIN, PIN_HIGH);
while (1)
{
/* 讀取KEY0引腳電平 */
if (rt_pin_read(KEY0_PIN) == PIN_LOW)//按鍵按下時為低電平
{
rt_thread_mdelay(30);//延時消抖
if (rt_pin_read(KEY0_PIN) == PIN_LOW)
{
rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_LOW);//點亮LED0
}
}
else
{
rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_HIGH);//熄滅LED0
}
/* 讀取KEY1引腳電平 */
if (rt_pin_read(KEY1_PIN) == PIN_LOW)//按鍵按下時為低電平
{
rt_thread_mdelay(30);//延時消抖
if (rt_pin_read(KEY1_PIN) == PIN_LOW)
{
rt_pin_write(LED1_PIN, PIN_LOW);//點亮LED1
rt_thread_mdelay(2000);
rt_pin_write(LED1_PIN, PIN_HIGH);//熄滅LED1
}
}
/* 讀取KEY_UP引腳電平 */
if (rt_pin_read(KEY_UP_PIN) == PIN_HIGH)//按鍵按下時為高電平
{
rt_thread_mdelay(100);//這里延時時間長一點，太快的話，按鍵會多次觸發(fā)
if (rt_pin_read(KEY_UP_PIN) == PIN_HIGH)
{
i = ~i;
if(i)
{
rt_pin_write(LED1_PIN, PIN_LOW);//點亮LED1
}
else
{
rt_pin_write(LED1_PIN, PIN_HIGH);//熄滅LED1
}
}
}
}
}
四、進階學習
按鍵連按和不連按
連按的意思是一直按住按鍵不放時，按鍵對應的代碼會循環(huán)執(zhí)行。而不連按則相反，即使按鍵一直按著，按鍵對應的那部分代碼也只會執(zhí)行一次。
連按和不連按都有各自的用途，沒有優(yōu)劣之分，比如，我們用的電子手表或者電子鐘，如果支持連按的話，我們在設置時間的時候就可以按住讓時間一直加，如果不支持連按的話，我們就需要連續(xù)按很多次。而用按鍵開關燈的時候，如果按鍵支持連按，那我們按住的時候，燈就會一直閃，所以這個時候我們是不希望按鍵支持連按的。
下面的示例代碼運行效果：當KEY_UP一直按住時，LED1會一直閃爍，即KEY_UP支持連按。而KEY0和KEY1均不支持連按。
/* 按鍵支持連按和不支持連按 */
int main(void)
{
int i = 0;
int key_up = 1;
/* 把LED引腳設置為輸出 */
rt_pin_mode(LED0_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
rt_pin_mode(LED1_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
/* 把KEY引腳設置為輸入 */
rt_pin_mode(KEY0_PIN, PIN_MODE_INPUT);
rt_pin_mode(KEY1_PIN, PIN_MODE_INPUT);
rt_pin_mode(KEY2_PIN, PIN_MODE_INPUT);
rt_pin_mode(KEY_UP_PIN, PIN_MODE_INPUT);
/* 先把兩個燈都關掉 */
rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_HIGH);
rt_pin_write(LED1_PIN, PIN_HIGH);
while (1)
{
/* 讀取KEY_UP引腳電平 */
if (rt_pin_read(KEY_UP_PIN) == PIN_HIGH)//按鍵按下時為高電平
{
rt_thread_mdelay(100);//這里延時時間長一點，太快的話，按一下會觸發(fā)幾次
if (rt_pin_read(KEY_UP_PIN) == PIN_HIGH)
{
i = ~i;
if(i)
{
rt_pin_write(LED1_PIN, PIN_LOW);//點亮LED1
}
else
{
rt_pin_write(LED1_PIN, PIN_HIGH);//熄滅LED1
}
}
}
/* 讀取KEY0引腳電平 */
if (key_up && rt_pin_read(KEY0_PIN) == PIN_LOW)//按鍵按下時為低電平
{
rt_thread_mdelay(30);//延時消抖
key_up = 0;//如果按鍵沒有松開，key_up一直為0，就不會再進入這里了
if (rt_pin_read(KEY0_PIN) == PIN_LOW)
{
i = ~i;
if(i)
{
rt_pin_write(LED1_PIN, PIN_LOW);//點亮LED1
}
else
{
rt_pin_write(LED1_PIN, PIN_HIGH);//熄滅LED1
}
}
}
else if(rt_pin_read(KEY0_PIN) != PIN_LOW)//按鍵松開了
{
key_up = 1;
}
/* 讀取KEY1引腳電平 */
if (rt_pin_read(KEY1_PIN) == PIN_LOW)//按鍵按下時為低電平
{
rt_thread_mdelay(30);//延時消抖
while (rt_pin_read(KEY1_PIN) == PIN_LOW)
{
//等待按鍵松開
}
i = ~i;
if(i)
{
rt_pin_write(LED1_PIN, PIN_LOW);//點亮LED1
}
else
{
rt_pin_write(LED1_PIN, PIN_HIGH);//熄滅LED1
}
}
}
}
按鍵短按和長按
下面的示例代碼運行效果：按鍵KEY0長按2秒之后，LED1點亮，松開后再長按2秒，LED1熄滅。按鍵KEY0按下不到2秒松開，LED0點亮，再按一次，LED0熄滅。
/* 按鍵同時支持長按和短按 */
int main(void)
{
int i = 0, j = 0;
int key_up = 1;
rt_uint16_t t = 0;
/* 把LED引腳設置為輸出 */
rt_pin_mode(LED0_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
rt_pin_mode(LED1_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
/* 把KEY引腳設置為輸入 */
rt_pin_mode(KEY0_PIN, PIN_MODE_INPUT);
rt_pin_mode(KEY1_PIN, PIN_MODE_INPUT);
rt_pin_mode(KEY2_PIN, PIN_MODE_INPUT);
rt_pin_mode(KEY_UP_PIN, PIN_MODE_INPUT);
/* 先把兩個燈都關掉 */
rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_HIGH);
rt_pin_write(LED1_PIN, PIN_HIGH);
while (1)
{
/* 讀取KEY0引腳電平 */
if (rt_pin_read(KEY0_PIN) == PIN_LOW)//按鍵按下時為低電平
{
rt_thread_mdelay(10);//延時消抖
t++;
if (t == 200)
{//長按兩秒
j = ~j;
if(j)
{
rt_pin_write(LED1_PIN, PIN_LOW);//點亮LED1
}
else
{
rt_pin_write(LED1_PIN, PIN_HIGH);//熄滅LED1
}
}
}
else if(rt_pin_read(KEY0_PIN) != PIN_LOW)//按鍵松開
{
if(t >=3 && t<= 200)
{//短按
i = ~i;
if(i)
{
rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_LOW);//點亮LED0
}
else
{
rt_pin_write(LED0_PIN, PIN_HIGH);//熄滅LED0
}
}
t = 0;
}
}
}
五、結束語
好了，關于按鍵輸入的編程講解就到這里，如果還有什么問題可以私信給我。如果需要本文對應的源碼的話可以在博文前言部分的鏈接下載。
如果覺得這篇文章對你有用，可以賞個贊給博主。
后續(xù)我會繼續(xù)更新RT-thread入門教程系列，如果感興趣的同學可以關注一下博主，謝謝！
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