【星火 Orbit-F1 开发板】按键驱动设计：从“手忙脚乱”到“行云流水” [特殊字符][特殊字符]

【星火 Orbit-F1 开发板】按键驱动设计：从“手忙脚乱”到“行云流水”

引言：按键的“哲学”

想象一下，你正在用STM32做一个炫酷的电子项目，结果按键一按就“抽风”——单击变双击、长按不认账、组合键像在玩猜谜游戏……
为什么按键总让人抓狂？
答案很简单：机械抖动和状态管理！

今天，我们用一篇“说人话”的博客，教你如何用状态机 + 事件驱动，让STM32的按键像德芙一样丝滑！
（文末附完整代码和逻辑图，代码强迫症患者请直接划到底部）

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一、按键的“心电图”：状态机设计

按键的“四大人生阶段”

按键的一生，就像一场精心编排的舞台剧：

        [释放]  
          ↓ 按下  
        [消抖] →（抖动？滚回去！）  
          ↓ 确认  
        [按下] →（长按？搞事情！）  
          ↓ 松手  
  [等待释放] →（双击？再来一次！）  

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二、代码的“优雅之道”

2.1 核心设计理念

• Moore型状态机：状态转换只依赖当前状态和输入（像极了“莫得感情的杀手”）。
• 事件驱动：按下、单击、双击……统统打包成“事件快递”，随用随取。
• 时间参数化：消抖20ms、长按1秒、双击窗口350ms，参数可调，适应各种“手速”。

2.2 代码亮点速览

2.2.1 按键事件编码（高逼格的“密码本”）

// 事件编码：高8位是按键ID，低8位是事件类型
#define KEY_EVENT_ENCODE(key_id, event) (((key_id) << 8) | (event))
#define KEY_GET_ID(code)                ((code) >> 8)    // 解码：提取按键ID
#define KEY_GET_EVENT(code)             ((code) & 0xFF)  // 解码：提取事件类型

// 示例：KEY_ID_1的按下事件 → 0x0101

2.2.2 状态机处理核心（代码界的“金牌裁判”）

static void ProcessKeyFSM(uint8_t key_id) {
    Key_CB_Type *cb = &g_key_cb[key_id];
    uint8_t key_state = ReadKeyState(key_id);
    uint16_t event = 0;

    switch (cb->state) {
        case KEY_STATE_RELEASED:
            if (key_state) {
                // 进入消抖状态，记录“案发时间”
                cb->state = KEY_STATE_DEBOUNCE;
                cb->press_start_time = g_key_time_cnt;
                cb->click_count = 0; // 双击计数器归零
            }
            break;

        case KEY_STATE_DEBOUNCE:
            if ((g_key_time_cnt - cb->press_start_time) >= DEBOUNCE_TIME) {
                if (key_state) {
                    // 确认有效按下，触发PRESS事件
                    event = KEY_EVENT_ENCODE(key_id, KEY_EVT_PRESS);
                    cb->state = KEY_STATE_PRESSED;
                } else {
                    // 判定为“手抖”，退回释放状态
                    cb->state = KEY_STATE_RELEASED;
                }
            }
            break;
        
        // 更多状态处理...（完整代码见文末）
    }

    if (event) g_key_event_reg = event; // 更新全局事件寄存器
}

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三、实战：让按键“听话”的秘诀

3.1 初始化与调用

// 在main.c中
int main(void) {
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    Key_Init(); // 初始化按键GPIO

    while (1) {
        // 在1ms定时中断中调用Key_Scan()
        uint16_t event = Key_GetEvent();
        if (event != KEY_EVT_NONE) {
            uint8_t key_id = KEY_GET_ID(event);
            KeyEvent_Type evt_type = (KeyEvent_Type)KEY_GET_EVENT(event);
            
            switch (evt_type) {
                case KEY_EVT_SINGLE_CLICK:
                    LED_Toggle(); // 单击控制LED
                    break;
                case KEY_EVT_LONG_PRESS:
                    Buzzer_Beep(); // 长按触发蜂鸣器
                    break;
                // 更多事件处理...
            }
        }
    }
}

3.2 效果展示

• 单击：LED优雅地“眨眼”。
• 双击：LCD显示“666”。
• 长按：进入“狂暴模式”，参数连续调整。

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四、完整代码 & 逻辑图

4.1 代码仓库

• drv_key.h：点击查看完整头文件
• drv_key.c：点击查看完整实现

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五、结语：按键驱动的“终极奥义”

按键驱动设计，本质是对“时间”和“状态”的精准掌控。

• 如果你追求极致：可扩展组合键、增加按键滤波算法。
• 如果你偏爱简洁：裁剪不需要的事件类型，代码更轻量。

希望这篇博客让你从“按键恐惧症”患者，变身“按键掌控者”！
最后送上一句程序员哲学：

“好的代码，就像爱情——不需要解释，但需要精心设计。” ❤️

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你的项目中最奇葩的按键BUG是什么？欢迎分享！
（点赞过100，下期揭秘《STM32按键防抖的十大骚操作》！）