使用STM32CubeMX实现按下按键，电平反转

需提前学习：使用STM32CubeMX实现LED闪烁

目录

原理图分析

按键部分原理图分析

LED部分原理图分析

STM32CubeMX配置

关于STM32CubeMXSYS的Debug忘记配置Serial Wire处理办法

GPIO配置

LED的GPIO配置

 KEY1配置

关于PA0后面这个WKUP是什么？

那么啥又是低功耗呢？

生成keil文件

关于宏定义失败问题

Keil程序编写

HAL_GPIO_ReadPin（）

函数声明

GPIOx和GPIO_Pin

返回值

while（1）内容

软件消抖

按键抖动相关知识

软件消抖

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我们有了上一章博客的基础之后，大概了解了STM32CubeMX的使用。现在我们先分析按键的电路图，再进行实战。

原理图分析

按键部分原理图分析

首先我们看原理图得知

按键分析：

（1）如果K1没有被按下，PA0引脚是连接的GND的（这个是外部下拉，后面会介绍）。

（2）如果按键被按下，那么PA0是R4并联，此时3.3V输出的电流将会流入GND和PA0，那么此时PA0为是显示的高电平。

其他器件分析：

（3）R4和R7作用，用于限流。STM32F103系列单片机，IO总输入电流不得超过25mA。

（4）C6是一个电容0.1uf的电容，用于硬件消抖。玩过51单片机的人都知道，我们进行按键行为的时候，都需要一个软件消抖。但是假如我们在按键上并联一个电容，能够做到硬件消抖，这样就不在需要麻烦软件进行软件消抖了。

LED部分原理图分析

我们看到这里的LED是外接的高电平，所以引脚需要置为低电平，LED才会亮。 我们这里配置PB0

 注意，我上一个博客，LED是外接的GND（低电平），所以才是高电平LED亮。

STM32CubeMX配置

我们这里需要让按下按键K1，电平反转。不会新建工程的建议看完STM32CubeMX新建工程并点亮一个LED；

关于STM32CubeMXSYS的Debug忘记配置Serial Wire处理办法

再次强调，需要在SYS的Debug中，将其配置为Serial Wire！！！不然你的板子变成一块砖头就不关我的事情了！

如果你真的忘记选择了，怎么办呢？

（1）先将BOOT0和BOOT1引脚都直接连接3.3V（使用跳线帽或者杜邦线连接均可）

（2）烧录配置好Serial Wire的程序

（3）重新将BOOT0和BOOT1连接到GND。现在就是正常了。

GPIO配置

LED的GPIO配置

首先先是配置LED，因为我们需要点灯，所以还是设置为输出。按照下图配置即可

 KEY1配置

（1）上面看原理图我们直到KEY1对应的是PA0，所以我们需要初始化PA0为输出。

（2）我们直到，当按键按下。PA0为高电平，所以我们这里PA0需要配置为下拉输入。

拉输入的意思是，如果GPIO默认电平为什么。如果无上下拉，那么GPIO为悬空的。GPIO悬空状态我遇到的情况只有三种，第一是GPIO为输出，第二种是GPIO复用为ADC引脚，第三种就是GPIO为输入，但是有外接上下拉。

（3）我们现在PA0是有一个外接的下拉电阻的，所以可以配置为悬空输入，但是我还是建议配置为下拉输入。

 STM32CubeMX配置如下：

关于PA0后面这个WKUP是什么？

我们发现，PA0后面接了一个WKUP。但是其他的GPIO，像是PB0后面都没有接东西。这个WKUP是什么呢？

唤醒MCU，比如当MCU在低功耗状态下或者休眠之类的状态下，通过引脚的Wakeup功能可以将MCU唤醒，让MCU进入正常的工作状态。 

那么啥又是低功耗呢？

（1）低功耗你可以理解为你收集熄屏状态，他在运行，但是耗电更少。当我们按下开机键（也就是现在的PA0-WKUP），手机亮屏。

（2）很不幸的是，我们玩stm32一般不管低功耗这东西。你可以理解为，你的手机永远不会熄屏，除非电池没有电了，他的屏幕永远是亮着的。

生成keil文件

详情看：STM32CubeMX新建工程并点亮一个LED的文件生成部分

关于宏定义失败问题

我们发现我们明明设置了宏定义，但是生成的文件依旧是 GPIOB和GPIO_PIN_0。而不是LED_G_GPIO_Port和LED_G_Pin。

原因可能是因为我们设置的是PA0引脚，这个跟低功耗有关，我们设置了这个之后，会发现SYS有一个感叹号。这个感叹号可以不用管，唯一造成的影响是宏定义失败了。

Keil程序编写

HAL_GPIO_ReadPin（）

这个函数作用是读取GPIO电平。

函数声明

GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

GPIOx和GPIO_Pin

这个我在上一个博客已经说过了。不再重复

返回值

GPIO_PIN_SET     //如果引脚是高电平返回这个
GPIO_PIN_RESET   //如果引脚是低电平返回这个

while（1）内容

因为初始化部分，STM32CubeMX以及帮我们做好了，所以我们只需要再死循环里面操作。

需要注意的一点是，按键需要一个循环等待松手。

  while (1)
  {
        //写这个函数是因为一开始，我按下按键LED无变化，测试LED是否正常
		//HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);
    /* USER CODE END WHILE */
		if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_SET)  //如果按键按下为高电平
		{
			HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_0);  //反转电平
			while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_SET); //这里需要等待松手，不然会出现LED快速反转，可能导致我们看不到LED亮灭的情况
		}
		
    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }

软件消抖

按键抖动相关知识

虽然我们野火的指南者开发板具备硬件消抖，但是正点原子的开发板好像是没有硬件消抖的。所以我还是讲解一下。

这里先推荐一篇文章：独立按键的工作原理

一般机械按键按下都会有一个5~20ms的机械抖动。

（1）对于单片机而言就是如下。因为程序运行时间很短，一个while循环很大可能1ms都不需要。

（2）当我们按下按键的时候，正常人都是需要零点几秒，也就是几百ms，这已经进行了几次while循环了。那么就会出现一个问题，我们明明只按下了一次，但是单片机会认为我们按下了很多次。

软件消抖

（1）既然存在5~20ms的按键抖动，那么我们当我们检测到高电平的时候，等待20ms，重新判断是否为高电平。如果依旧是高电平，那么此时按键被按下了。

（2）需要注意一点，按键抖动不仅按下的时候有抖动，松手的时候也有抖动啊。为什么while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_SET);之后不在进行一次20ms 的延时呢？

（3）原因很简单，如果这次死循环结束了，重新开始死循环，第一次if判断在松手的按键抖动里面检测到是高电平。那么进入第一个if语句，延时20ms，此时松手的按键抖动已经过去了，那么电平必然是低电平。所以第二个if语句无法通过。

  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
		if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_SET)
		{
			HAL_Delay(20);  //等待按键抖动过去
			if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_SET) //重新判断电平
					HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_0);  //如果按键真的被按下了，反转电平
			while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_SET);
		}
		
    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }