>[success] **技術支持說明：** >**1**.一般以自主學習為主 > **2**.可到官方問答社區中提問：[**去提問**](https://bbs.csdn.net/forums/nb-iot) > **3**.工程師**會盡快**解答社區問題，但他們是一線開發，【**難以保證**】解答時效，解答辛苦，感謝理解！ <br/> ## **按鍵原理簡介** &emsp;&emsp;在LED相關課程中，把GPIO配置為輸出模式，然后通過控制該GPIO輸出高/低電平來控制LED的亮/滅。然而，與之相反，按鍵是一種被動器件，即由外界把按鍵相關的信號輸入到主控芯片中，因此需要把GPIO配置為輸入模式。 ### **電路原理簡介** 開發板中帶有一個名為“User”的按鍵，如圖所示。  ### 其原理圖如下所示。  >[warning] 如您未能看懂此原理圖，需要補充一下相關知識。 <br/> 從原理圖中可以看出，此按鍵與STM32F030的PA0相連接。在把PA0配置為輸入模式后，當按鍵被按下時，PA0接電源（3v3），即輸入高電平。與此同時，可以通過內部下拉的方式實現沒有按下時即輸入低電平。此時，程序通過檢測PA0輸入電平即可檢測按鍵是否被按下： * 按鍵沒有被按下時，PA0輸入低電平 * 按鍵被按下后，PA0輸入高電平 >[warning] 如果讀者不了解何謂內部上拉，可暫時略過。 <br/> ## **按鍵HAL API 設計** 通過前面的原理分析，可以知道按鍵是一種被動器件，需要檢測PA0的輸入電平高低變化。在設計此類型API時，可以使用注冊回調的思想，即上層應用在HAL中注冊已給回調函數，一旦HAL檢測到按鍵按下，就會回調給上層應用，如圖所示。  ### 接下來通過代碼來講解這個設計。 <br/> **編寫代碼** 筆者在本節課配套的源代碼中新建了 hal\_button.h 和 hal\_button.c文件，如圖所示。  ### 打開本節課配套的工程，筆者把hal\_button.c以及必要的標準庫文件添加進工程了，如圖所示。  <br/> hal_button.h文件的代碼如下： ``` #ifndef __HAL_BUTTON_H__ #define __HAL_BUTTON_H__ /*定義按鍵連接的GPIO口PA0*/ #define HAL_BUTTON_PORT GPIOA #define HAL_BUTTON_PIN GPIO_Pin_0 /*定義GPIOA對應的時鐘 */ #define HAL_BUTTON_CLOCK RCC_AHBPeriph_GPIOA #define HAL_BUTTON_TRIGGER_LEVEL 1 /* * 按鍵初始化 * @param onClick - 按鍵回調函數，當按鍵被按下時執行此函數 */ void halButtonInit(void (*onClick)(void)); /* * 檢測到按鍵按下時，執行回調回調函數 */ void halButtonPoll(void); #endif /* #ifndef __HAL_BUTTON_H__ */ ``` <br/> hal_button.c文件的代碼如下： ### ``` #include "hal_button.h" #include "hal_system.h" #include "stm32f0xx_gpio.h" static void (*halButtonOnClick)(void) = 0; /* * 按鍵初始化 * @param onClick - 按鍵回調函數，當按鍵被按下時執行此函數 */ void halButtonInit(void (*onClick)(void)) { halButtonOnClick = onClick;//保存回調函數 GPIO_InitTypeDef buttonGPIO;//定義GPIO配置 buttonGPIO.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;//配置為輸入模式 buttonGPIO.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN;//配置為下拉 buttonGPIO.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;//速率為2MHz buttonGPIO.GPIO_Pin = HAL_BUTTON_PIN;//引腳 RCC_AHBPeriphClockCmd(HAL_BUTTON_CLOCK, ENABLE);//使用按鍵時鐘 GPIO_Init(HAL_BUTTON_PORT, &buttonGPIO);//初始化PA0 } /* * 檢測到按鍵按下時，執行回調函數 */ void halButtonPoll(void) { /* 如果按鍵沒有被按下，如果沒有則返回*/ if (GPIO_ReadInputDataBit(HAL_BUTTON_PORT, HAL_BUTTON_PIN) != HAL_BUTTON_TRIGGER_LEVEL) return; /* 延遲10ms，去除機械按鍵抖動 */ halSystemDelayUs(1000 * 10); /* 再次檢測按鍵是否被按下，如果沒有則返回*/ if (GPIO_ReadInputDataBit(HAL_BUTTON_PORT, HAL_BUTTON_PIN) != HAL_BUTTON_TRIGGER_LEVEL) return; /* 等待按鍵松開 */ while(GPIO_ReadInputDataBit(HAL_BUTTON_PORT, HAL_BUTTON_PIN) == HAL_BUTTON_TRIGGER_LEVEL) halSystemDelayUs(1000); /* 如果定義回調函數，則調用回調函數 */ if (halButtonOnClick != 0) halButtonOnClick(); } ``` **處理機械按鍵抖動** 上述代碼包含了按鍵抖動的處理，對其簡單講解一下。由于按鍵內部采用了彈簧，所以當按鍵被按下或松開的時候，會產生一定的震動，這種震動可以稱為機械抖動。這種機械抖動會導致電平的抖動，如下圖所示。  ### 上圖展示了按鈕從按下到松開這個過程的電平變化。按鍵被按下時產生的抖動稱為前沿抖動，松開時產生的是后沿抖動。這個抖動時間一般持續5~10ms。因此在代碼上當檢測到按鈕被按下后，需要延后10ms后再檢測一次按鈕是否真的被按下。 <br/> ## **使用按鍵 HAL API** 編寫好按鍵 HAL API后，按鍵的使用非常簡單。在配套工程的main.c文件中添加如下代碼： ``` /* * 按鍵回調函數，當按鍵被按下后即執行此函數 */ static void buttonOnClick() { halLedToggle();//反轉LED燈的亮滅狀態 } int main(void) { halSystemInit();//系統初始化 halLedInit();//LED初始化 /*按鍵初始化，并且傳入了回調函數*/ halButtonInit(buttonOnClick); /*使用while循環來持續檢測按鍵是否被按下*/ while (1) { halButtonPoll(); } } ``` 上述代碼實現了當按鍵別按下并松開后，反轉LED燈的狀態，代碼非常簡潔！ <br/> <br/> ## **商務合作** 如有以下需求，可掃碼添加管理員好友，注明“**商務合作**” * 項目定制開發，技術范圍：**NB-IoT**、**CATn（4G）**、**WiFi**、**ZigBee**、**BLE Mesh**以及**STM32**、**嵌入式Linux**等； * 入駐平臺，成為講師； * 接項目賺外快； * 善學坊官網：[www.sxf-iot.com](https://www.sxf-iot.com/)  （非商務合作**勿擾**，此處**非**技術支持）