【STM32入门】2.1按键点灯

继承优良传统，本次实验一样骂娘了。一路行云流水跟着老师的教程快马加鞭，你以为你是吃着火锅唱着歌，实际是麻匪在等你喊大哥。本次主要记载按键点灯的学习历程。

1.安装硬件

两个LED灯接在A1和A2口，接哪个都行，最后其实都是GPIO的操作；两个开关接在B1和B11。 

开关按键的接法是下拉接法，也就是一头跨在GND，另一头接在STM32的GPIO口。具体接线原理如图1所示：

图1 按键开关接线原理 

从接线原理图可知，由于K1的末端连接的是GND，所以按键按下之后，如果读取PA0端口的值，应该是低电平，也就是PA0 == 0（这里要注意，后面消抖时候的逻辑判断是基于这里）。二极管的接法跟前面相同，总体接线如图2所示。

图2 整体接线 

2.新建工程

这个没什么好说的，直接复制上次的工程文件夹然后改个名字，毕竟编程的灵魂就是CV。本次不同的是使用了模块化编程的方法，把LED和按键的硬件驱动封装起来了。

2.1新建Hardware文件夹

在工程文件下新建一个“Hardware"文件夹，然后点击彩色小方块LOGO，打开项目管理工具，把刚才新建的Hardware文件夹添加进来。

紧接着打开魔术棒按钮 ，操作如下图所示，把Hardware路径添加进来

然后在左侧的项目文件中右键”Hardware"文件夹，依次添加Key.c/h和LED.c/h这四个文件，注意路径一定要添加在“Hardware"文件夹下

 3.编写驱动文件

在完成上述步骤之后，我们需要写入驱动文件，分别是Key.c和LED.c两个文件，在写完之后需要在.h文件中，声明.c文件中的函数名。

3.1Key.c文件的代码

首先在包含了必要的头文件后，定义按键激活的函数如下：

1.  RCC_APB2PeriphClockCmd()函数上一节讲过是时钟的使能函数，由于按键接在GPIOB区域，因此内部的参数填“RCC_APB2Periph_GPIOB”,第二个参数填ENABLE.
2. 定义按键激活的参数结构体。GPIO_IniTypeDef GPIO_InitStructure,结构体中有三个成员：Mode,Pin,Speed。对其分别赋值，整体代码如下

void Key_Init(void)//定义按键初始化函数
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);//时钟使能，按键在GPIOB中
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//定义结构体
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_IPU;//定义GPIOB的输出模式为上拉电阻输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_11;//定义用到的引脚
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed= GPIO_Speed_50MHz;//定义GPIO的输出频率
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//利用结构体中包含的参数，初始化GPIOB
}

然后再定义一个读取按键值的函数。uint8_t实际上就是数据类型unsign char，STM32用无符号字符变量储存数值，这个怪怪的，但好像单片机都是这么干的。

函数体内，首先把按键值置零，KeyNum = 0。接下来要使用到GPIO_ReadInputDataBit()函数来读取按键的值，这里是把按键值作为GPIO的输入，所以用到的函数是ReadInputDateBit.前面说了，本例中的按键接法如果键值读出来是0，说明按键被按下去导通了，所以判断的逻辑是：

if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1) == 0)如果读到了按键引脚的电平是0，说明按键按下了，因为机械按钮和人为操作有不可避免的抖动，怕单片机误判所以要加入消抖，这里用到的办法就是延时20毫秒，所以在判断语句后，先执行Delay_ms(20)，消抖之后再用while判断一下，是否按键确实是按了，然后再延时20毫秒，最后把按键值赋为1（两个LED，一个用键值1控制亮灭，另一个用键值2控制）。

uint8_t Key_GetNum(void)//定义读取按键值的函数
{
	uint8_t KeyNum = 0;//初始置零按键值，默认按键没有开启（按下）
	if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1) == 0)//如果读取到GPIOB的1引脚是低电平则按键已按下（具体看按键的接法，本例中按键是跨接B1口和VDD，因此当读到低电平的时候，按键是按下），执行下列代码
	{
		Delay_ms(20);//先研时20毫秒，避开按键抖振
		while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1) == 0);//当按键按下然后松手后，执行下面代码，如果一直按下不松手，代码执行就卡在while这里不动
		Delay_ms(20);//再延时20毫秒，避开按键抖振
		KeyNum=1;//将按键值置一
	}
	if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_11) == 0)
	{
		Delay_ms(20);
		while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_11) == 0);
		Delay_ms(20);
		KeyNum=2;
	}
	return KeyNum;

}

 整体的按键初始化代码如下：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
void Key_Init(void)//定义按键初始化函数
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);//时钟使能，按键在GPIOB中
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//定义结构体
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_IPU;//定义GPIOB的输出模式为上拉电阻输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_11;//定义用到的引脚
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed= GPIO_Speed_50MHz;//定义GPIO的输出频率
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//利用结构体中包含的参数，初始化GPIOB
}

uint8_t Key_GetNum(void)//定义读取按键值的函数
{
	uint8_t KeyNum = 0;//初始置零按键值，默认按键没有开启（按下）
	if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1) == 0)//如果读取到GPIOB的1引脚是低电平则按键已按下（具体看按键的接法，本例中按键是跨接B1口和VDD，因此当读到低电平的时候，按键是按下），执行下列代码
	{
		Delay_ms(20);//先研时20毫秒，避开按键抖振
		while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1) == 0);//当按键按下然后松手后，执行下面代码，如果一直按下不松手，代码执行就卡在while这里不动
		Delay_ms(20);//再延时20毫秒，避开按键抖振
		KeyNum=1;//将按键值置一
	}
	if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_11) == 0)
	{
		Delay_ms(20);
		while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_11) == 0);
		Delay_ms(20);
		KeyNum=2;
	}
	return KeyNum;

}

3.2LED.c文件的代码 

LED驱动的代码是LED_Init（）函数实现的，第一部分是GPIO的引脚驱动，然后定义的是LED点亮的函数，使用的是GPIO_ResetBits(),关闭用的是GPIO_SetBit()函数，具体的这两个函数的用法和简介可以打开STM32的GPIO.h文件查阅。

接下来是实现按键反转LED状态的函数，取名为LED_Turn()，逻辑就是如果读取到LED引脚是低电平（意味着LED是亮着的），那么就调用GPIO_SetBits()把LED关闭，否则的话，就点亮LED。总是就是个简单粗暴，意思是摁了开关，如果灯是亮的就给他弄灭了，如果他是灭的，就给他弄亮了。

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void LED_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1 |GPIO_Pin_2);
}

void LED1_ON(void)
{
	GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);
}

void LED1_OFF(void)
{
	GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);
}

void LED1_Turn(void)
{
	if (GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1) == 0)
	{
		GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);
	}
	else
	{
		GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);
	}

}

void LED2_ON(void)
{
	GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);
}

void LED2_OFF(void)
{
	GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);
}
void LED2_Turn(void)
{
	if (GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_2) == 0)
	{
		GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);
	}
	else
	{
		GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);
	}

}

3.3Key.h的内容 

#ifndef __KEY_H
#define __KEY_H

uint8_t Key_GetNum(void);
void Key_Init(void);


#endif

3.4LED.h的内容 

#ifndef __LED_H
#define __LED_H

void LED_Init(void);
void LED1_ON(void);
void LED1_OFF(void);
void LED1_Turn(void);
void LED2_ON(void);
void LED2_OFF(void);
void LED2_Turn(void);	

#endif

4.主程序编写

本次我们要实现的是两个LED灯，按键按一下就亮，再按一下就灭。主要就是通过逻辑判断，调用LED_Turn()这个函数了。

主程序代码如下：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "LED.h"
#include "Key.h"

uint8_t KeyNum;

int main(void)
{
	LED_Init();
	Key_Init();
	
	
	while(1)
	{
		KeyNum = Key_GetNum();
		if (KeyNum ==1)
		{
			LED1_Turn();
		}
		
		if (KeyNum ==2)
		{
			LED2_Turn();
		}
		
	}
}