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【经验分享】STM32 GPIO之按键

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STMCU小助手 发布时间：2022-6-13 08:42
01. 功能描述# I* q$ ]9 W8 j) R
STM32F4 的 IO口做输入使用的时候，是通过调用函数 GPIO_ReadInputDataBit()来读取 IO 口的状态的。
* z, K/ Z( z: b8 X7 p5 |* ~  p+ L3 R6 V0 O* o5 R5 v
探索者 STM32F4 开发板上载有的 4 个按钮（KEY_UP、KEY0、KEY1 和 KEY2），来控制板上的 2 个 LED（DS0 和 DS1）和蜂鸣器，其中 KEY_UP 控制蜂鸣器，按一次叫，再按一次停；KEY0 控制 DS0，按一次亮，再按一次灭；KEY1 控制 DS1，/ V8 _, L) m  y, `# g4 |$ m4 f
效果同 KEY2；KEY2 则同时控制 DS0 和 DS1，按一次，它们的状态就翻转一次。5 y5 q* b+ ]2 O9 J
. V( o& X" }5 J5 G# n
02. 控制原理& i5 U% M* x; ]6 u, W1 y8 p5 D
探索者 STM32F4开发板上的按键 KEY0 连接在 PE4 上、KEY1 连接在 PE3 上、KEY2 连接在 PE2 上、KEY_UP连接在 PA0 上。7 |% ?3 V& i" t% h  X
3 K& t1 }0 W, m1 Z3 z$ [( f/ S
DQCW2J2D~Y8Y5FFCOM0}3U5.png
! {3 A) F8 Z8 h
0 @7 Z$ w& e2 L& f% w( k1 w这里需要注意的是：KEY0、KEY1 和 KEY2 是低电平有效的，而 KEY_UP 是高电平有效的，并且外部都没有上下拉电阻，所以，需要在STM32F4 内部设置上下拉。
( t( d+ j% q5 m( j; N/ D' {: b; p
: i9 ~8 }4 g8 P% \) c4 P: m03. 程序示例一6 u$ u+ l) Z" v! o2 i
Key0控制LED1 Key1控制LED2
7 L+ W) E! J" Q; E/ i- g, F5 O
9 Q- _5 g: Q( `2 Q* I" b5 b8 ukey.h文件内容
9 |& w; j7 x- H9 \4 C. p" f' F# l9 X( o/ t
  1. #ifndef __KEY_H__5 R7 g" T1 G0 E+ m1 p. Y" c
  2. #define __KEY_H__
    2 j0 i$ F5 \# J) t# Q

  3. ) m, o* L/ w% a
  4. #include "sys.h"1 F0 ~6 H) s0 U+ N0 ~5 Z& q' \
  5. 7 }# C" m+ i6 z% v7 d9 b

  6. 4 U. _: x" l: D7 G) y
  7. #define KEY0 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE, GPIO_Pin_4)6 @0 `0 o8 w) p0 k! _
  8. #define KEY1 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE, GPIO_Pin_3)
    7 s/ v; l( [- b. {/ t  o- M
  9. #define KEY2 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE, GPIO_Pin_2)
      c+ ~. \8 `1 B. r, p! r, w' x2 d
  10. #define WK_UP GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0)/ N) L3 o. s6 x0 {( g

  11. , c% k/ l" O0 k5 J3 m5 U& h
  12. #define KEY0_PRESS 15 j* p8 }* U3 G0 B
  13. #define KEY1_PRESS 2- M$ Q, R* y8 d& ]7 P7 H
  14. #define KEY2_PRESS 3
    : f% ]# t  o( C. }
  15. #define WK_UP_PRESS 40 w+ U) Z" x$ Q. q7 }

  16. 0 ?9 L# S: h1 }$ p
  17. //GPIO初始化
      C& M( W! P& W/ |" c0 h( A* f
  18. void KEY_Init(void);3 |" l1 S# n( w% p# H0 V* k

  19. % g: h: O+ _4 h2 N1 v. p% D+ V$ o* E' _
  20. //按键扫描
    4 I# T0 _6 w0 x
  21. u8 Key_Scan(void);
    $ q/ g/ ~' U8 B2 a6 z" y
  22. . T+ d9 o' `& o/ b

  23. ! _0 Z9 h6 p9 [7 h# X! K
  24. #endif/*__KEY_H__*/
复制代码
- Z) T  l& ?0 \: S% H6 E+ C5 e
key.c文件内容
8 L1 R/ S' _- Y
' T, K* Y5 R8 W4 l
  1. #include "key.h"
    0 ^( D# `, ?. i: q7 {* B
  2. #include "delay.h"
    . t) ]* p: |" B
  3. : {9 ]. S/ M! o7 {
  4. //GPIO初始化
    ; s6 x9 z( T" c7 R) `
  5. void KEY_Init(void). T2 i, r6 A* f% e+ U  i
  6. {
    0 q0 `* o* O( Y/ E
  7.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;; t* Y# x8 I+ k- U# p& T( r& X
  8.         
    - R& a: I+ b; b8 Y
  9.         //时钟使能  o1 H) Z9 N/ C! A/ g* E' i
  10.         RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA | RCC_AHB1Periph_GPIOE, ENABLE);
    ) c; H( o" T" `
  11.         
    ' ?! B& y2 _( {: J, o( [
  12.         //GPIO初始化6 K4 x+ l: q' @9 M
  13.         GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4;
    ; @5 a/ a* }9 n
  14.         GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;
    + z% L7 J+ J* S& ?5 T- d% E, g
  15.         GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;( s4 R! \% e0 L0 w4 |' X
  16.         GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;/ ?( V( P4 ~# V5 j% y8 r
  17.         
      K7 k- z/ D' a+ l3 K& X0 Q/ Q$ K
  18.         GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);4 x7 ?+ I% }0 b  W7 l
  19.         ; D7 o! ]/ M  V) a. ^9 \8 S& j1 B
  20.         //GPIO初始化( M/ O/ A$ j6 ~( k4 j4 z
  21.         GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;. z2 z. ]8 C9 B* Y; k2 O. i0 o( m7 @7 B
  22.         GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;* \; A0 z2 Z  l) o+ y1 q
  23.         GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
    # i6 ^! d8 U4 P0 e* `
  24.         GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN;
    : M7 [" W/ D# G2 X; x
  25.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);( e$ g: j# O- S
  26.         # r+ ~: I1 ~! E+ x& d" S
  27. }
    1 ?$ ^; D; Y. q2 o

  28. 1 n1 F+ J! L9 W/ u
  29. //按键扫描+ Z# X; u0 |  M  ]; f4 a: a! L
  30. u8 Key_Scan(void)
    5 @' N% c& L( h6 w3 m1 p: e
  31. {/ z3 s9 k$ V" e" M% b3 Q
  32.         //表示按键处于松开状态
    6 C. k  @% {" G$ |1 g, N+ n
  33.         static u8 key_up = 1;
    ! ]! X% j: Y% U, D- e
  34.         9 A: b6 |# i$ O  ?  |4 B
  35.         if (key_up && (0 == KEY0 || 0 == KEY1 || 0 == KEY2 || 1 == WK_UP)); I9 H( \6 R' ]2 M
  36.         {4 I% k' W) i6 b
  37.                 //防抖
    " [7 x2 v( z0 m6 M0 H3 n, d, y$ \) ]) o
  38.                 delay_ms(10);
    # ^% f) W5 Y" U5 I* ?
  39.                 + C0 c+ L( q3 M5 H( ]! L6 G, ^# w/ p
  40.                 //表示按键已经按下* d; N& \) U3 N9 d. M% V
  41.                 key_up = 0;
    . {9 B9 v4 m0 Q3 u  t* o; j
  42.                 # h  h  u5 y3 ?9 w1 V% H
  43.                 if (0 == KEY0)
    7 D! g- y4 l6 F+ \
  44.                 {
      Y. W( w% t& b" {; U) C
  45.                         return KEY0_PRESS;2 ]  J7 v! Z0 n" I0 Y
  46.                 }7 g5 H3 u* m4 z; w' ^
  47.                 else if (0 == KEY1)  C8 e# I0 D* F3 f( T" R
  48.                 {! f! i: b2 ?! {# A4 w
  49.                         return KEY1_PRESS;' K5 C& i. }; {3 s' ~
  50.                 }4 l; m, w/ _% _6 c& D
  51.                 else if (0 == KEY2)2 f6 @. @/ E% I1 q/ g  c
  52.                 {
    ! }- g; x2 s# x4 J: X
  53.                         return KEY2_PRESS;" ^- G, J  b& l9 M) o' K" E, c3 w
  54.                 }
    $ b* s6 y- E& @) _2 T" V, ~# g
  55.                 else if (1 == WK_UP)" f4 [' y; P+ q* K6 ?
  56.                 {7 v1 Z1 n$ T: k
  57.                         return WK_UP_PRESS;
    6 z% ^7 c* a$ T; C7 s, e9 S
  58.                 }
    + A" i! \- j3 w" z
  59.         }
    " E) Z4 {4 d: c6 I' \
  60.         else if ((1 == KEY0) && (1 == KEY1) && (1 == KEY2) && (0 == WK_UP)): g& U+ J! \9 q1 {
  61.         {8 X+ Q$ T9 E+ g& H) _  B, M
  62.                 //表示按键已经松开2 C& n( g/ a$ _7 `) B
  63.                 key_up = 1;) q+ r" Z. {( N, z
  64.         }6 |! b* m9 v  p2 ]  S" T

  65. ( l% c: J' e0 K# N
  66.         ; T' U$ ^, O" P7 J0 x9 W1 z8 s6 G$ [
  67.         return 0;
    5 z; I# z* j/ ]5 ~- D7 v
  68. }
复制代码

4 l! b4 }* I! A. Ymain.c文件
% @, F- w+ R" F4 v1 Q# a5 Z4 G" j! d3 ^7 Y( f) ?' ]+ [) @
  1. #include "stm32f4xx.h"
    6 Y  F" a( _1 W
  2. 9 R* S7 p$ |: b: ]" f+ Z
  3. #include "delay.h"7 p: `4 \2 @. t% i6 W, x7 O
  4. #include "led.h"
    2 C$ h3 J9 Q$ w$ K* a) q6 B3 O1 Z
  5. #include "beep.h"
    ) W/ c, a+ ?8 r
  6. #include "key.h"/ E& D# \+ S2 G) _. [, u8 X
  7.   I" O0 h" C5 G5 Y
  8. //Key0 控制LED1 Key1控制LED2
    0 _* C0 ?# M/ F5 F  r. x  A1 a
  9. int main(void)
    / L2 ^. i8 P2 F9 @6 y* F
  10. {5 I) G  t6 e& n2 [# k' q7 p
  11.         u8 key = 0;
    4 h4 A% y4 A1 R4 a5 j" w8 ]
  12.         
    8 e; j1 X! Z$ ~4 p
  13.         //初始化
    2 p- q" @2 \  Q
  14.         delay_init(168);
    * l9 a8 J+ Q! k1 a% a
  15.         LED_Init();& V$ S7 p$ _4 \0 U! D  A8 P
  16.         BEEP_Init();2 y9 @3 H7 Q' f% ?+ }
  17.         KEY_Init();
    - m+ m; }) e* x
  18.         
    3 _. L5 o4 b4 t0 n
  19.         LED1 = 0;
    2 i, h9 Z; S- o7 O1 @! g
  20.         LED2 = 0;6 U/ C* G( n- V+ t1 Q5 o
  21.         BEEP = 0;* h$ Q3 @* E: t& C1 c4 g
  22.         
    & O: h4 @+ U9 }  w9 L8 Q8 {. K
  23.         while(1)5 J5 M5 {7 s4 z7 q# S- U  ?; S/ [
  24.         {
    5 C  E9 b6 P) Y7 y" ?% C% o/ J
  25.                 key = Key_Scan();
      ?2 q* N- ~- g' q; G; X9 j
  26.                 9 [3 q/ t# t: `  R
  27.                 if (0 != key)9 K! C! {* n1 m, P( I: v
  28.                 {  b3 G2 L6 g( Y5 Z* R* d3 e
  29.                         switch(key)- o0 P& A, W4 L1 x2 ~7 D
  30.                         {
    5 @% i$ p' J" v; M
  31.                                 case KEY0_PRESS:
    % N" N; C, `7 c' ^; ^. L
  32.                                         LED1 = !LED1;/ f; i3 I8 d& m4 }2 C
  33.                                         break;: Q' Y& T# q0 j5 |+ g5 M
  34.                                 case KEY1_PRESS:- _2 J1 g& R6 t# _; ^
  35.                                         LED2 = !LED2;
    " L! ]0 b  ]- O
  36.                                         break;
    - G8 c, m. T1 T+ ~
  37.                         }
    , O! s- V2 _2 H+ Y
  38.                 + N/ D: s) N& v8 N  g
  39.                 }  p& d8 Z5 U9 D1 ]; O' @' k
  40.                 else* N8 I/ M7 f: H
  41.                 {
    ) w9 D) {( D, u/ S
  42.                         delay_ms(10);
    / G; f* J' {6 {7 b; f8 v# A0 P
  43.                 }% Q& j3 \. f0 b0 h" R2 ]2 w6 G
  44.         }; E( t: |. j7 r$ T: J; ~2 t8 v
  45.         / e/ L/ Y8 y$ e) z% }5 e
  46. }
复制代码

. ^0 ?% j/ {* P04. 程序示例二4 }% q6 y/ {  J. K# h- y" A/ t6 n
WK_UP控制蜂鸣器
0 Y" Q7 O( ]# Y5 M3 |* q, x5 v- O! X
main.c
9 J- Q9 [/ f0 K. O6 N2 k& \) n! D* X: g) G
  1. #include "stm32f4xx.h"
    , V0 y& H! o7 K& `2 A/ a  Q

  2. : z( B2 }. O5 g* o/ O0 c$ \& P
  3. #include "delay.h"
    5 ~7 S/ A# F; }1 V1 G2 }/ V
  4. #include "led.h"
    $ e) W3 {8 U* T- e- G
  5. #include "beep.h"+ A+ o1 b4 R: _
  6. #include "key.h"2 w+ O7 {$ R  }' t. ]
  7. 6 v) L2 k* N- y0 V5 }7 i
  8. //Key0 控制LED1 Key1控制LED2
    " Z8 M0 o" T" j3 E
  9. int main(void)
    * i/ m3 F/ Z% R: U1 Q* Y5 Q
  10. {! B) s9 c' {& m
  11.         u8 key = 0;
    ; G6 J' N; f$ \
  12.         
    7 O  W9 ?: t1 q- n2 N
  13.         //初始化# o# {# K2 U, ]) f8 ~! u3 e  W5 w
  14.         delay_init(168);
    ; w5 n% l  S8 B6 S
  15.         LED_Init();
    + A$ z, H6 C7 ]% T! t5 P
  16.         BEEP_Init();7 Q  K" [  x) w2 {9 l0 M
  17.         KEY_Init();( Y# ^3 }4 u# P
  18.         # e9 v; C: ]* y+ ^/ }
  19.         LED1 = 0;7 h" m* K/ U, y- K
  20.         LED2 = 0;2 k- l% m9 R& B/ |
  21.         BEEP = 0;
      l2 Y, _' ]# k8 T3 q* ~
  22.         - Q& g( P. c, u8 h
  23.         while(1)
    % d1 Y0 S) e! d8 ]" L" M2 _
  24.         {
    7 Q( m; o0 T4 \8 j% s
  25.                 key = Key_Scan();
    + m5 Q7 {" K6 O5 u7 Z
  26.                 2 i  K7 Y  ]& Y7 L
  27.                 if (0 != key)
    0 c( R" H$ k2 R/ m7 `
  28.                 {
    3 C  u7 k" ?: c
  29.                         switch(key)* y* O4 V0 y& S: M1 d4 H
  30.                         {
    % |& _2 m, F) h: w( Y
  31.                                 case KEY0_PRESS:
    8 P+ ^9 ]+ }" q3 q' _: _; q
  32.                                         LED1 = !LED1;0 e0 m' W- {5 O/ t! Q6 P+ |
  33.                                         break;" u9 H  e; l; H+ f9 }8 V; h% c
  34.                                 case KEY1_PRESS:6 S/ b" I6 G) x& V- X* H
  35.                                         LED2 = !LED2;
    1 y6 U; R' q' z& b. X% H- L
  36.                                 case WK_UP_PRESS:9 L+ r- H5 V7 o, ~4 K: ]
  37.                                         BEEP = !BEEP;
    3 u1 _( A* D  @5 a% p& u! q
  38.                                         break;1 y) @2 T8 J" [4 q3 l. l! Z( {
  39.                         }) _3 S( k# Q8 R. V- s. m
  40.                
    % S! B& ?% h4 C; @, H8 b; F! J
  41.                 }$ Y' X$ x, H$ c; x8 Q, M
  42.                 else
    8 M: _- W  l& K: n4 d8 I+ k$ w
  43.                 {: G, `/ \5 G1 [/ @; `$ H6 t
  44.                         delay_ms(10);1 N4 F# L" _( k
  45.                 }
      I3 Y" z9 \3 u0 Q. Z& P
  46.         }6 |5 H3 z5 c7 @
  47.         0 @- {* A  K3 r
  48. }
复制代码
3 w& R: h2 @2 e0 J: o( W  ?
05. 程序实例三2 J$ H8 ]- q8 V/ E& \
综合实例9 v2 i. L3 W5 L, `6 U: ^, I

  p0 O, ]9 M: lKEY_UP 控制蜂鸣器，按一次叫，再按一次停；KEY0 控制 DS0，按一次亮，再按一次灭；KEY1 控制 DS1，效果同 KEY2；KEY2 则同时控制 DS0 和 DS1，按一次，它们的状态就翻转一次。
1 o& R5 Z. R7 S6 t+ ?
, Q- R, ?- l0 G! d7 cmain.c文件8 |: M4 k# U( j7 U6 j
5 c( n; L/ }/ E9 }. F# y
  1. #include "stm32f4xx.h"( O% Z6 J& W: m3 M/ r
  2. 3 O" u. K* x! l/ C, x0 N5 M: ^* @
  3. #include "delay.h"% T: j  `0 k+ F4 g
  4. #include "led.h"
    1 p4 I& C& P" d* X+ ]# o8 e
  5. #include "beep.h"
    : L( I0 W. [5 p8 b% A% r# N
  6. #include "key.h"! C$ ~: H* @3 F- ]# h: z0 y; s

  7. * i7 R2 S( \2 p. w$ E# t- O3 W
  8. //Key0 控制LED1 Key1控制LED2
      ~* m& F0 `0 }$ C1 F4 x) Y! Q! G" I
  9. int main(void)
    7 t( y: x" ^! M* G  V
  10. {
    ( T) {: ^" }8 {  Q/ C4 D  A9 b% t
  11.         u8 key = 0;
    , W8 l( l" q+ z$ w
  12.         : r! H9 y6 e1 ?2 y0 y
  13.         //初始化" B1 |$ _1 d  U5 G( m
  14.         delay_init(168);
    - B" W& P- j! p! X% _3 D
  15.         LED_Init();
    # K' m3 }( x& h8 |
  16.         BEEP_Init();
    & h# {' E! e7 p! R
  17.         KEY_Init();
    1 ^$ m% Z( u0 n6 }* t. p- Y# b
  18.         , U$ g. j, w$ T; I: g
  19.         LED1 = 0;; d, x4 v# K* }, J$ r* s
  20.         LED2 = 0;5 |% s, w6 R: v% K0 R1 ]3 m/ r, N" O
  21.         BEEP = 0;0 U8 J4 Q' T  d) Z$ E
  22.         
    / B0 ?$ @1 F" C
  23.         while(1)
      \, d* R& ]/ S3 b# n6 X
  24.         {
    : G: m% a  A2 C) s" a; y6 h# y
  25.                 key = Key_Scan();
    + q/ M& J" z# [. C! s
  26.                
    6 |: l7 U" ^( B
  27.                 if (0 != key)
    6 m4 ~1 K8 P/ h+ R/ n8 d
  28.                 {
    / i- ?6 c+ D, D5 ]
  29.                         switch(key)" F5 U' O4 z* V% ^( X
  30.                         {0 S- A5 l, E. ]1 k
  31.                                 case KEY0_PRESS:
    4 r+ B+ B+ {& D
  32.                                         LED1 = !LED1;1 [* @- B' \' k. l4 P( M
  33.                                         break;
    , |: f9 n2 V( U" w6 A2 F
  34.                                 case KEY1_PRESS:
    4 r' W6 N$ o/ x& @9 _9 i/ O. q, I  O" j
  35.                                         LED2 = !LED2;. w) b( L7 Z% n0 g
  36.                                         break;6 ?$ J& D2 N5 A' h5 h5 }4 ]1 |
  37.                                 case KEY2_PRESS:
    ; c1 R1 v, m# J( V
  38.                                         LED1 = !LED1;
    , m" }! O( c# w8 \
  39.                                         LED2 = !LED2;
    7 }' e! E4 r3 j( C2 {- \
  40.                                         break;        
    ' W0 T! p3 l& X) U+ t! r
  41.                                 case WK_UP_PRESS:1 g# q0 N" V5 Y( @! u: y) ?; d
  42.                                         BEEP = !BEEP;, m4 j: ~) Q/ Y, J/ o
  43.                                         break;
    * R5 U5 M) D8 {+ ?0 q4 @1 w0 M
  44.                         }! G$ E; u' s% k4 A8 s: T
  45.                 . J1 O; y. G5 I) |
  46.                 }# x  K* {$ `4 u0 W
  47.                 else
    , j1 o; k% n* c0 a
  48.                 {' d9 s( A5 a& J/ r& c& _0 }/ f
  49.                         delay_ms(10);& ^% `; h3 c3 y
  50.                 }
    0 b8 e! b* B" h  C" D. H7 g& Q
  51.         }
    0 e+ [) J) R6 j% ~3 e" [% J
  52.         
    8 u# U% \! F1 G& M* Y
  53. }
复制代码
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意法半导体微控制器和微处理器拥有广泛的产品线，包含低成本的8位单片机和基于ARM® Cortex®-M0、M0+、M3、M4、M33、M7及A7内核并具备丰富外设选择的32位微控制器及微处理器。关注该话题即可发布文章！

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