15.2、 按键检测

按键检测实验按键检测实验 前面我们介绍了STM32的IO口作为输出功能使用，这一节，我们将向大家介绍如何使 用STM32的IO口作为输入功能，我们以按键的输入为例讲解，通过本节的学习，你将了解 到STM32的IO口作为输入使用的方法。本节分为如下几个小节： 1 KEY_LED按键与315M无线模块实验的意义与作用 2 实验原理 3 硬件设计 4 软件设计 5 下载与验证 6 实验现象 ? 意义与作用意义与作用 STM32的IO口在前面的流水灯实验中已经有了详细的介绍，这里我们细讲，这一节我 们讲结合STM32的库，描述如何设置STM32 的GPIO口作为输入使用。 这一节，我们将通过神舟 IV 号板载有的 4 个按键（KEY1、KEY 2、KEY 3/ TAMPER、 KEY 4/ WAKEUP） ，来控制板上的 4 个 LED（LED14） ，按下任一个按钮，对应的 LED14 点亮。 ? 实验原理实验原理 这个例程的实验原理主要包括两个：一、通过神舟IV号开发板上的4个按钮（KEY1、 KEY2、KEY3/ TAMPER、KEY4/ WAKEUP），控制4个LED灯的点亮和关闭状态。 具体的对应关系如下： 现象 操作 LED1亮其它LED灭 神舟IV号板载KEY1按键被按下 LED2亮其它LED灭 神舟IV号板载KEY2按键被按下 LED3亮其它LED灭 神舟IV号板载KEY3/TAMPER按键被按 下 LED4亮其它LED灭 神舟IV号板载KEY4/WAKEUP按键被按 下 ? 硬件设计硬件设计 该实验需要使用到神舟IV号开发板上的LED灯，按键，相关硬件电路如下： 图表 1 LED 指示灯电路 神舟IV号STM32开发板总共有4个功能按键， 分别是WAKEUP按键和TAMPER按键及两个用于 自定义功能按键，在不使用第二功能的情况下，这四个按键都可以作为通用的按键，由用户 自定义其功能。这四个按键分别与PC4、PB10、PC13和PA0四个GPIO管脚连接，当按键按 下时，对应的GPIO管脚为低电平，反之，当没有按键按下时，对应的GPIO管脚为高电平。 其中PA0 (STM32的WKUP引脚)可以作为WK_UP功能，它除了可以用作普通输入按键外， 还可以用作STM32的唤醒输入。PC13可以实现备份区寄存器的入侵功能。本实验中所有的 按键均作为普通IO使用。 图表 2 按键输入电路 GPIO 管脚与对应的 LED 灯关系如下： LED灯 LED灯对应的GPIO LED1 PD2 LED2 PD3 LED3 PD4 LED4 PD7 GPIO 管脚与按键对应关系 按键 按键对应的GPIO KEY1 PC4 KEY2 PB10 KEY3/TAMPER PC13 KEY4/WAKEUP PA0 ? 软件设计软件设计 在分析例程的代码之前，我们想回顾一下关于 STM32 GPIO 的使用。 STM32 GPIO 的使用与配置 STM32 的 IO 口可以由软件配置成 8 种模式： ? 模拟输入 ? 输入浮空 ? 输入下拉 ? 输入上拉 ? 开漏输出 ? 推挽输出 ? 复用功能开漏输出 ? 复用功能推挽输出 对应到STM32库文件中的定义如下 在我们使用一个GPIO之前， 我们需要对GPIO管脚的时钟和GPIO管脚模式以及速率进行 设定STM32的GPIO端口在作为输出时，可以软件配置端口最大支持的时钟速率，有以下几 种： ? 输出模式，最大时钟速率10MHz ? 输出模式，最大时钟速率2MHz ? 输出模式，最大时钟速率50MHz 对应到STM32库中的定义如下： 速率主要针对GPIO作为输出时使用，作为输入时可以不关注。 在神 舟IV号 光 盘编 译 好 的 固 件2、KEY_LED按 键 扫 描目 录 下 的 EWARMv5 STM32F107VC-ARMJISHUExe ARMJISHU_KEY_LED按键扫描.hex文件即为前面我们分 析的按键实验编译好的固件， 我们可以直接通过JLINK V8将固件下载到神舟IV号开发板中， 观察运行效果。 神舟IV号的“按键扫描实验”位于神舟IV号光盘编译好的固件2、KEY_LED按键扫描 目录中。双击Project.eww可以打开IAR工程，以下为工程文件中主要代码的解释与说明。 为程序便于大家修改和移植为程序便于大家修改和移植，此处使用宏定义来定义指示灯的管脚等： 下面的LED_config函数是初始化神舟IV号STM32开发板的4个LED灯对应的GPIO端口初 始化的子函数。 关于LED的其它函数请查看“LED跑马灯实验”，此处主要介绍按键相关程序。 为程序便于大家修改和移植为程序便于大家修改和移植，此处使用宏定义来定义按键对应的管脚： 键值定义如下： 神舟IV号按键使用的GPIO的接口接口初始化，由于按键按下时会使相应的GPIO口变为 低电平，因此，我们在硬件上加了上拉电阻，这样我们配置按键使用的GPIO为悬空输入模 式（GPIO_Mode_IN_FLOATING）。然而在外部没有上啦电阻的情况下，也可以使用芯片 内部的上拉电阻，这时我们需要配置按键使用的GPIO为输入上拉模式（GPIO_Mode_IPU）。 为了不失一般性在这里我们配置按键使用的GPIO为输入上拉模式。没有收到有效信号，保 持这些GPIO口为高电平。 按键检测函数，当有按键按下时，按键检测函数返回对应的键值。 关于LED灯的初始化和控制，在此就不再重复，可以查看流水灯实验，了解LED的控制 和使用。在完成了相关初始化以后，我们再来分析一下主程序。 主程序不断的执行 ReadKeyDown 与 Led_Turn_On 函数，当程序检测到有按键按下时， 点亮对应的 LED 灯，当没有检测到是，KeyNum 等于 0，此时 Led_Turn_On 控制点亮所有 的 LED 灯。 ? 下载与验证下载与验证 神舟IV号光盘源码目录包含本实验的工程源码，在神舟IV号光盘源码 02、KEY_LED 按键扫描.rarProject2、KEY_LED按键扫描EWARMv5STM32F107VC-ARM JISHUExe目录下的ARMJISHU_KEY_LED按键扫描.hex文件即为前面我们分析的按键实验 编译好的固件，我们可以直接通过JLINK V8将固件下载到神舟IV号开发板中，观察运行效 果。 如果使用JLINK下载固件，请按错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。下载固件 到神舟IV号开发板小节进行操作。 如果使用USB下载固件，请按错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。小节进行操 作。 如果使用串口下载固件，请按错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。小节进行 操作。 如果在IAR开发环境中， 下载编译好的固件或者在线调试， 请按错误！ 未找到引用源。错误！ 未找到引用源。 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。小节进行操作。 如果在MDK开发环境中，下载编译好的固件或者在线调试，请按错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。小节进行操作。 ? 实验现象实验现象 上电运行。在没有按键按下时，所有的LED灯都亮，有按键按下，相关的LED灯会随之 发生变化，具体实现现象