STM32实战项目-触摸按键

前言：

通过触摸按键控制LED灯以及继电器，具体实现功能如下：

1、触摸按键1单击与长按，控制LED1；

2、触摸按键2单击与长按，控制LED2;

3、触摸按键3单击与长按，控制LED3;

4、触摸按键4单击与长按，控制继电器;

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目录

1.硬件电路

 1.1触摸按键

1.2 继电器

2.外部中断 /事件控制器（EXIT）

3.软件程序

3.1按键检测函数 

3.2回调函数

3.3继电器按键检测函数

4.结果演示

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1.硬件电路

 1.1触摸按键

原理图如下所示：

 

其中，驱动芯片TTP224N，我们可以看到该芯片有四种基本参数，可以是快速单击模式；多键模式，最长输出时间为16s，还有直接模式cmos输出，低电平有效。其引脚输出是高电平， 所以 外部中断管脚默认也为高电平，当触摸按键被触摸时候，芯片引脚内部自动节点，外部管脚被自动拉低，所以，按键触发中断采用的是下降沿触发。图解如下：

1.2 继电器

原理图如下： 

 

 继电器，使用5v上拉，默认断开状态，触摸按键并没有上拉，所以采用推挽输出，默认低电平，按下之后，三极管导通，构成回路，继电器吸合。图解如下：

2.外部中断 /事件控制器（EXIT）

外部中断/事件控制器由 19 个产生事件/中断要求的边沿检测器组成。每个输入线可以独立地配置输入类型（脉冲或挂起）和对应的触发事件（上升沿或下降沿或者双边沿都触发）。每个输入线都可以被独立的屏蔽。挂起寄存器保持着状态线的中断要求。

主要特性：
● 每个中断/事件都有独立的触发和屏蔽；
● 每个中断线都有专用的状态位；
● 支持多达 19 个中断/事件请求；
● 检测脉冲宽度低于 APB2 时种宽度的外部信号。参见数据手册中电气特性部分的相关参数。

框图如下：

 

 从框图中，我们可以看到，外部中断可以边沿检测电路触发，也可由软件触发，当请求挂起，和中断屏蔽都不相应，可使能NVIC中断控制器。

3.软件程序

 程序框架不会改变，只是配置完cubemax，按键端口，中断优先级（这个在上一章串口终端都介绍过）会自动生成，相应的源文件，我们只需要在我们自己的应用文件中新增继电器源文件，以及按键源文件就可以，如下图所示：

我们想要使用HLA库里面的中断函数，我们就要了解，他的参数设置，以及函数功能，如下所示：

GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
void HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState);
void HAL_GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
HAL_StatusTypeDef HAL_GPIO_LockPin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);
void HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin);
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin);//回调函数

 

3.1按键检测函数 

封装一个按键结构体，包含 标志位，按键单击和长按以及按键检测函数。

typedef struct
{
	uint8_t  volatile KEY_Flag;  //按键标志位
	uint8_t  Click;              //单击
	uint8_t  Press;              //长按
	void (*KEY_Detect)(void);    //按键检测
} KEY_t;

/* extern variables-----------------------------------------------------------*/
extern KEY_t   KEY1;
extern KEY_t   KEY2;
extern KEY_t   KEY3;
extern KEY_t   KEY4;

函数实现

初始化结构体内容及指针指向

//结构体定义
KEY_t  KEY1 = {FALSE,FALSE,FALSE,KEY1_Detect};      
KEY_t  KEY2 = {FALSE,FALSE,FALSE,KEY2_Detect}; 
KEY_t  KEY3 = {FALSE,FALSE,FALSE,KEY3_Detect}; 
KEY_t  KEY4 = {FALSE,FALSE,FALSE,KEY4_Detect}; 

 函数部分

static void KEY1_Detect() 
{
	uint8_t i = 0;
	
	if(KEY1.KEY_Flag == TRUE)
	{
      //初识状态 让其为长按
		KEY1.Click = FALSE;
		KEY1.Press = TRUE;
		//检测按键是否为长按
		for(i=0;i<200;i++)
		{
			HAL_Delay(10);
			//两秒后，如果为高电平，则说明是单击 跳出循环
			if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port,KEY1_Pin) == GPIO_PIN_SET)
			{
				KEY1.Click = TRUE;
				KEY1.Press = FALSE;
				break; 
			}
		}
		
		if(KEY1.Click == TRUE)
		{
			printf("检测到触摸按键1单击\r\n");
			
			//翻转一下
			LED.LED_Flip(LED1);
		}
		
		if(KEY1.Press == TRUE)
		{
			printf("检测到触摸按键1长按\r\n");
			
			//
			LED.LED_Flip(LED1);
			HAL_Delay(200);
			LED.LED_Flip(LED1);
		}
		
		//回到起始状态
		KEY1.KEY_Flag = FALSE;
		KEY1.Click = FALSE;
		KEY1.Press = FALSE;
	}
}

3.2回调函数

 对于按键检测标志位，有触摸按键 触摸时候就会触发中断进入回调函数，代码如下：

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
	switch(GPIO_Pin)
	{
		case KEY1_Pin: KEY1.KEY_Flag = TRUE;	break;
		case KEY2_Pin: KEY2.KEY_Flag = TRUE;	break;
		case KEY3_Pin: KEY3.KEY_Flag = TRUE;	break;
		case KEY4_Pin: KEY4.KEY_Flag = TRUE;	break;
		default:printf("´错误，触摸按键错误\r\n\r\n");
	}
}

3.3继电器按键检测函数

原理跟控制led灯的按键一样，控制继电器打开，关闭，以及翻转，具体代码如下，

结构体封装：

typedef struct
{
	void (*Relay_ON)(void);     //打开
	void (*Relay_OFF)(void);    //关闭
	void (*Relay_Flip)(void);   //·翻转
} Relay_t;

/* extern variables-----------------------------------------------------------*/
extern Relay_t  Relay;

函数实现：

static void Relay_ON(void); 
static void Relay_OFF(void);
static void Relay_Flip(void);

/* Public variables-----------------------------------------------------------*/
Relay_t Relay = 
{
	Relay_ON,
	Relay_OFF,
	Relay_Flip
};



static void Relay_ON(void)
{
	HAL_GPIO_WritePin(Relay_GPIO_Port,Relay_Pin,GPIO_PIN_SET);
}

/*
	* @name   Relay_OFF
	* @brief  关闭
	* @param  None
	* @retval None      
*/
static void Relay_OFF(void)
{
	HAL_GPIO_WritePin(Relay_GPIO_Port,Relay_Pin,GPIO_PIN_RESET);
}

/*
	* @name   Relay_Flip
	* @brief  取反
	* @param  None
	* @retval None      
*/
static void Relay_Flip(void)
{
	HAL_GPIO_TogglePin(Relay_GPIO_Port,Relay_Pin);
}

4.结果演示