如何实现按键控制LED灯？

本文展示了STM32 按键Systick 扫描 识别操作
内容涉及
IO口输入输出，枚举建立
按键按下有效，松开有效，长按有效，长按松开有效
Systicks 扫描方法

一、 编程要点

  按键：
1. 使能 GPIO 端口时钟；
2. 初始化 GPIO 目标引脚为输入模式(浮空输入)；
3. 编写简单测试程序，检测按键的状态，实现按键控制 LED 灯。
Systicks：
1、设置重装载寄存器的值
2、清除当前数值寄存器的值
3、配置控制与状态寄存器
二、使用步骤

1.理解原理图





代码如下：
： STM32F103ZET6 输出口为PB5低电平点有效
： STM32F103ZET6 Key检测脚为PA8


2.建立Systicks输出的 头文件 Systick_book.h
代码如下（示例）：


#ifndef  __SYSTIC_BOOK_H_
#define  __SYSTIC_BOOK_H_


#include "stm32f10x.h"
#include  "Key_book.h"

typedef enum {
                _Systick_us = 1,
                _Systick_ms = 2,
                _Systick_s = 3,
} Systick_time_state_t;


void fn_Systick_Delay(uint32_t  _Delay_time , Systick_time_state_t  _Systick_time_state_t);
void fn_Systick_Delay_Handler_set(uint32_t  _Delay_ms , Systick_time_state_t  _Systick_time_state_t);
void fn_SysTick_delay_decrement(void);
void SysTick_Handler(void);


#endif


3.建立Systicks输出的 头文件 Systick_book.c
代码如下（示例）：


#include "Systick_book.h"


/************************************************************
* @brief  
* void fn_Systick_Delay(uint32_t  _Delay_time ,
Systick_time_state_t  _Systick_time_state_t){
* @param  
* @retval
*************************************************************/
void fn_Systick_Delay(uint32_t  _Delay_time , Systick_time_state_t  _Systick_time_state_t){
   uint32_t  i;
   if(_Systick_time_state_t == _Systick_us){SysTick_Config(SystemCoreClock/1000000);}
   if(_Systick_time_state_t == _Systick_ms){
    SysTick_Config(SystemCoreClock/1000);
   }  
   else{SysTick_Config(SystemCoreClock);}      
   for( i=0;i<_Delay_time ; i++){
    while(!((SysTick->CTRL)&(1<<16)));
   }
   SysTick->CTRL &= ~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;


}


/************************************************************
* @brief  
* void fn_Systick_Delay_Handler_set(uint32_t  _Delay_ms ,
*       Systick_time_state_t  _Systick_time_state_t){
* @param  
* @retval
*************************************************************/
static uint32_t _SysTick_delay  = 0 ;
void fn_Systick_Delay_Handler_set(uint32_t  _Delay_ms , Systick_time_state_t  _Systick_time_state_t){
  if(_Systick_time_state_t == _Systick_us){SysTick_Config(SystemCoreClock/1000000);}
  if(_Systick_time_state_t == _Systick_ms){
      SysTick_Config(SystemCoreClock/1000);
  }  
  else{SysTick_Config(SystemCoreClock);}      
  _SysTick_delay = _Delay_ms ;
}


/************************************************************
* @brief  
* void fn_SysTick_delay_decrement(void)
* @param  
* @retval
*************************************************************/
static uint32_t SysTick_delay = 0 ;
void fn_SysTick_delay_decrement(void){
  if(SysTick_delay++ > _SysTick_delay){
    SysTick_delay = 0;
    bkey_10ms = 1;
  }
}


/************************************************************
* @brief  
* void SysTick_Handler(void)
* @param  
* @retval
*************************************************************/
void SysTick_Handler(void){
  fn_SysTick_delay_decrement();
}


4.建立Key采集的 头文件 Key_book.h
代码如下（示例）：


#ifndef  __KEY_BOOK_H_
#define  __KEY_BOOK_H_




#include "stm32f10x.h"
#include "Led_book.h"


#define   KEY_IN_GPIO_Port      GPIOA
#define   KEY_IN_GPIO_Clock     RCC_APB2Periph_GPIOA
#define   KEY_IN_GPIO_Pin       GPIO_Pin_0
#define   KEY_IN_GPIO_Pin_Bit   0
#define   Key_IN_GPIO_Modle     GPIO_Mode_IN_FLOATING   //浮空输入




typedef union {
  struct{
    unsigned char BIT0:1;unsigned char BIT1:1;unsigned char BIT2:1;unsigned char BIT3:1;
    unsigned char BIT4:1;unsigned char BIT5:1;unsigned char BIT6:1;unsigned char BIT7:1;
    //unsigned char BIT8:1;unsigned char BIT9:1;unsigned char BIT10:1;unsigned char BIT11:1;
    //unsigned char BIT12:1;unsigned char BIT13:1;unsigned char BIT14:1;unsigned char BIT15:1;
  }DATA_BIT;
  uint8_t DATA_BYTE;
}Per_key_type;


extern volatile  Per_key_type key_flag;
  #define bkey_10ms         key_flag.DATA_BIT.BIT0
  #define bkey_judge        key_flag.DATA_BIT.BIT1
  #define bkey_judge_long   key_flag.DATA_BIT.BIT2
  #define bkey_Effect       key_flag.DATA_BIT.BIT3
  #define bkey_LongEffect   key_flag.DATA_BIT.BIT4
  #define bkey_Effect_Lose  key_flag.DATA_BIT.BIT5
  #define bkey_Effect_LLose key_flag.DATA_BIT.BIT6
  
void  fn_Key_GPIO_Config( GPIO_TypeDef* _GPIO_x , uint32_t _GPIO_Clock , uint16_t _GPIO_Pin_x , GPIOMode_TypeDef  _GPIOMode_TypeDef );
void  fn_Key_Init(void);
void  fn_key_judge(void);
void  fn_key_Effect(void);  
void  fn_key_Check(void);
#endif


5.建立Key采集的 头文件 Key_book.c
代码如下（示例）：


#include  "Key_book.h"



volatile  Per_key_type key_flag;


/**************************************************************
* @brief  
* void  fn_Key_GPIO_Config( GPIO_TypeDef* _GPIO_x , uint32_t _GPIO_Clock ,
*                  uint16_t _GPIO_Pin_x , GPIOMode_TypeDef  _GPIOMode_TypeDef );
* @param  
* @retval
*************************************************************/
void  fn_Key_GPIO_Config( GPIO_TypeDef* _GPIO_x , uint32_t _GPIO_Clock , uint16_t _GPIO_Pin_x , GPIOMode_TypeDef  _GPIOMode_TypeDef ){
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = _GPIOMode_TypeDef;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = _GPIO_Pin_x;
    RCC_APB2PeriphClockCmd(_GPIO_Clock,ENABLE);
    GPIO_Init(_GPIO_x , &GPIO_InitStruct);  
}


/**************************************************************
* @brief  
* void fn_Key_Init(void);
* @param  
* @retval
*************************************************************/
void  fn_Key_Init(void){
    fn_Key_GPIO_Config(KEY_IN_GPIO_Port,KEY_IN_GPIO_Clock,KEY_IN_GPIO_Pin,Key_IN_GPIO_Modle);
}


/************************************************************
* @brief  
* void  fn_key_judge(void);
* @param  
* @retval
**************************************************************/
#define  _LONG_key  30
static uint16_t count_key ;
void  fn_key_judge(void){
   
   if(!bkey_10ms){return;}
   bkey_10ms = 0;
   if(GPIO_ReadInputDataBit(KEY_IN_GPIO_Port,KEY_IN_GPIO_Pin)){
     if(count_key++<3){return;}
     if(!bkey_judge){
       bkey_judge = 1;
       bkey_Effect = 1;
     }else{
       if(count_key>_LONG_key){
          bkey_judge_long = 1;
          bkey_LongEffect = 1;
       }
     }
   }
   else{
     count_key = 0;
     if(bkey_judge){
        bkey_judge = 0;
        if(bkey_judge_long){
            bkey_judge_long = 0;
            bkey_Effect_LLose = 1;
        }else{
            bkey_judge_long = 0;
            bkey_Effect_Lose = 1;
        }
     }else{
        bkey_judge = 0;         
     }
  }
}


/************************************************************
* @brief  
* void fn_key_Effect(void);
* @param  
* @retval
*************************************************************/
void  fn_key_Effect(void){
  if(bkey_Effect){
    bkey_Effect = 0;
    fn_LED_Corporate(LED_OUT_GPIO_Port,LED_OUT_GPIO_Pin,LED_Corporate_Toggle);
  }
}


/**************************************************************
* @brief  
* void fn_key_Check(void);
* @param  
* @retval
*************************************************************/
void fn_key_Check(void){
  fn_key_judge();
  fn_key_Effect();
}


6.利用之前的LED输出的 头文件 Led_book.h
代码如下（示例）：


#ifndef  __LED_BOOK_H_
#define  __LED_BOOK_H_


#include "stm32f10x.h"


#define   LED_OUT_GPIO_Port     GPIOB                 //GPIO Point
#define   LED_OUT_GPIO_Clock    RCC_APB2Periph_GPIOB  //GPIO clock
#define   LED_OUT_GPIO_Pin      GPIO_Pin_5            
#define   LED_OUT_GPIO_Pin_Bit  5
#define   LED_OUT_GPIO_Modle    GPIO_Mode_Out_PP




typedef enum {
                LED_Corporate_On = 1,
                LED_Corporate_OFF = 2,
                LED_Corporate_Toggle = 3,
} LED_Corporate_state_t;


void fn_LED_GPIO_Config(GPIO_TypeDef* _GPIO_x , uint32_t _GPIO_Clock ,
          uint16_t _GPIO_Pin_x , GPIOMode_TypeDef _GPIOMode_TypeDef);


void fn_LED_Corporate(GPIO_TypeDef* _GPIO_x , uint16_t _GPIO_Pin_x ,
          LED_Corporate_state_t _LED_Corporate_state_t );
  


#endif


7.利用之前的LED输出的 头文件 Led_book.c
代码如下（示例）：


#include "Led_book.h"


#define LED_GPIO_Speed GPIO_Speed_10MHz
void fn_LED_GPIO_Config(GPIO_TypeDef* _GPIO_x , uint32_t _GPIO_Clock ,uint16_t _GPIO_Pin_x , GPIOMode_TypeDef _GPIOMode_TypeDef){
  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
  GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = _GPIOMode_TypeDef;
  GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = _GPIO_Pin_x;
  GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = LED_GPIO_Speed;
  RCC_APB2PeriphClockCmd(_GPIO_Clock ,ENABLE);
  GPIO_Init(_GPIO_x , &GPIO_InitStruct) ;
}


void fn_LED_Corporate(GPIO_TypeDef*  _GPIO_x , uint16_t  _GPIO_Pin_x , LED_Corporate_state_t  _LED_Corporate_state_t ){
  
  switch(_LED_Corporate_state_t){
    case  LED_Corporate_On :
      GPIO_SetBits(_GPIO_x,_GPIO_Pin_x);
      break;
                case  LED_Corporate_OFF:
      GPIO_ResetBits(_GPIO_x,_GPIO_Pin_x);
      break;
                case  LED_Corporate_Toggle:
      GPIO_ReadOutputDataBit(_GPIO_x,_GPIO_Pin_x)?GPIO_ResetBits(_GPIO_x,_GPIO_Pin_x):GPIO_SetBits(_GPIO_x,_GPIO_Pin_x);
      break;   
  }
}


//practice
//fn_LED_GPIO_Config (LED_OUT_GPIO_Port,LED_OUT_GPIO_Clock,LED_OUT_GPIO_Pin,LED_OUT_GPIO_Modle);
// while(1){
//  delay(10000);
//  fn_LED_Corporate(LED_OUT_GPIO_Port,LED_OUT_GPIO_Pin,LED_Corporate_Toggle);                 
// }       


8.建立Systicks Key输出的 主程序 main.c
代码如下（示例）：


/**
  ******************************************************************************
  * @file    GPIO/JTAG_Remap/main.c
  * @author  MCD Application Team
  * @version V3.5.0
  * @date    08-April-2011
  * @brief   Main program body
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  *
  ******************************************************************************
  */


/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x.h"
#include "PROJ_book.h"


/* Private functions ---------------------------------------------------------*/


/**
  * @brief  Main program.
  * @param  None
  * @retval None
  */
void delay(int x);
void fn_Main_Init(void);
int main(void)
{


//    fn_HRCC_SetSystic(RCC_PLLMul_9 );
//    fn_IRCC_SetSystic(RCC_PLLMul_9 );
//    fn_MCO_GPIO_Config();
      fn_Led_Init();
      fn_Key_Init();
      fn_Main_Init();
      fn_Systick_Delay_Handler_set(10,_Systick_ms);
      while(1){
        fn_key_Check();
      }
}


void fn_Main_Init(void){
  uint16_t  count_Init = 2;
  while(count_Init-->0){
    __LED_OUT__;
    fn_Systick_Delay(500,_Systick_ms);
    __LED_OUT__;
    fn_Systick_Delay(100,_Systick_ms);
    __LED_OUT__;
    fn_Systick_Delay(100,_Systick_ms);
    __LED_OUT__;
    fn_Systick_Delay(500,_Systick_ms);
  }
}


void delay(int x){
        int y = 0xFFFFF;
        while((x--)>0){
                while((y--)>0){
                        __NOP();
                        __NOP();
                        __NOP();
                        __NOP();
                        __NOP();
                }
        }
}
/******************* (C) COPYRIGHT 2011 STMicroelectronics *****END OF FILE****/


STM32 Systick 笔记
STM32 RCC – RCC 程序


STM32 RCC – LED 程序


STM32 RCC – 主程序


09 _STM32f103 时钟树 RCC


总结
SysTick简介：
系统定时器，24位，只能递减，存在于内核，嵌套在NVIC中，所有的Cortex-M内核的单片机都具有这个定时器。       


counter在时钟的驱动下，从reload初值开始往下递减计数到0：
   产生中断和置位COUNTFLAG标志。
   然后又从reload值开始重新递减计数，如此循环。
   1-t：一个计数循环的时间，跟reload和CLK有关
2-CLK：72M或者9M，由CTRL寄存器配置
3-RELOAD：24位，用户自己配置


t = reload * ( 1/clk )
Clk = 72M时，t = (72) *(1/ 72 M )= 1US
Clk = 72M时，t = (72000) *(1/ 72 M )= 1MS
时间单位换算:
1s = 1000ms = 1000 000 us = 1000 000 000ns