2019年12月27日 | STM8学习笔记---按键KEY

用按键来控制LED灯的亮灭。按键接在PC4口，LED灯接在PD4口，LED灯由IO口高低电平控制亮灭，所以对于LED来说，IO口为输出口。按键是由外部电路来决定高低电平，假设按键未按下时默认为高电平，按键按下时为低电平。对于KEY来说，IO口为输入口，IO口要读取外部电平状态，根据电平状态来判断按键是否按下。

首先要设置IO口的状态。

端口方向寄存器， LED口要设置为输出模式， 所以PD4设置为1。按键KEY口要设置为输入模式，所以PC4设置为0。

端口控制寄存器，LED口需要输出高低电平，所以PD4口设置为1，推挽输出。

按键KEY口要读取外部电平，按键未按下时为高电平，按键按下时为低电平。所以PC4口设置为1，带上拉电阻输入，将IO口电平默认状态用上拉电阻拉为高电平。

LED口为输出模式，设置PD4口为1，输出最大速度10MHz。

按键KEY口为输出模式，设置PC4口为0，禁止外部中断。判断按键用查询方式，不需要开中断。

LED口初始化代码为：

#include "led.h"

void LED_GPIO_Init( void )

{

    PD_DDR |= ( 1 << 4 );        //PD4 输出 led

    PD_CR1 |= ( 1 << 4 );        //PD4 推挽输出

    PD_CR2 |= ( 1 << 4 );

}

控制LED亮灭要通过位操作来实现，所以要在头文件中对LED进行位定义。

#ifndef __LED_H

#define __LED_H

#include "iostm8s103F3.h"

#define  LED  PD_ODR_ODR4 //位定义 PD4定义为输出 LED

void LED_GPIO_Init(void);

#endif

用 LED 来表示PD4口的输出状态寄存器，这样在操作LED的时候就相当于操作PD口的输出寄存器　ODR4位。

按键口KEY的初始化代码为：

#include "key.h"

void KEY_GPIO_Init( void )

{

    PC_DDR &= ~( 1 << 4 );        //PC4 输入

    PC_CR1 |= ( 1 << 4 );         //带上拉电阻输入

    PC_CR2 &= ~( 1 << 4 );        //禁止外部中断

}

按键判断也要通过位操作实现，要在头文件中位定义。

#ifndef __KEY_H

#define __KEY_H

#include "iostm8s103F3.h"

#define  KEY  PC_IDR_IDR4 //位定义 PC4 定义为按键输入  

void KEY_GPIO_Init( void );

#endif

用 KEY 来表示PC4口的输入状态寄存器，这样在操作KEY的时候就相当于操作PC口的输入寄存器　IDR4位。

LED和按键KEY的初始化已经完成，下来开始写主函数。主函数要实现的功能主要是按键按下一次LED灯亮，按键再按下一次LED灯灭。也就是说按键 按下一次 LED灯的状态取反一次。主程序代码如下：

 while( 1 )

    {

        if( KEY == 0 )

        {

                LED = !LED;

        }

    }

按键按下为低电平，所以在循环中判断KEY的状态，若KEY为0，说明按键按下，此时将LED状态取反。将程序烧入单片机中测试，在按键的过程中发现有时候按键按下后LED灯的亮灭没发生变化，感觉是按键失灵了。用示波器看看按键IO口的波形。

通过波形可以看到，按键按下后，确实为低电平，但是在按键真正按下前出现了一个向下的脉冲。为什么会出现这个向下的脉冲呢？因为一般的按键内部结构是两个金属片，按键按下时两个金属片挨在一起形成通路，按键弹起时两个金属片分开形成断路。人用手指按键时，在按下的一瞬间手指可能会抖动，导致两个金属片短暂的接触后，又瞬间断开。然后手指将按键真正按下后，两个金属片稳定的接触在一起，形成一个稳定的低电平。

程序中按键失灵的感觉就是这个短暂的向下脉冲造成的。当按键时手指发生抖动，在IO口出现了一个瞬间的低电平，这时候如果程序刚好捕捉到了这个低电平，就会被当做一个按键事件处理，这时将状态取反。当按键真正被按下时，又出现一个低电平，这时程序认为是新的按键事件发生，又对LED状态取反一次。相当于真正的按键只按下去一次，但是程序中捕捉到了两次按键。也就是说按键真正的按下了一次，但是程序中对灯的状态取反了两次。相当于LED状态没变。由于按键按下时间非常短，LED灯状态在中间发生变化的时间太短，人眼观察不到，所以感觉LED状态没变。那么如何避免在按键时出现抖动的情况呢，一种方法时在按键的时候一瞬间按下去，不要出现抖动情况。一种是硬件上换更好的按键，从硬件上避免抖动出现。但是这两种方法都不太现实，能不能用软件方法解决这个问题呢？

通过观察上面按键的波形可以发现，按键按下后低电平会持续很长时间，在程序判断的时候可以通过两次低电平来确认按键按下，这两次低电平判断中间要等待一段时间。比如说判断到一次低电平后，延时一段时间，在判断一次，若此时还是低电平说明是按键正真的按下了。于是程序修改为：

 while( 1 )

    {

        if( KEY == 0 )

        {

            delay_ms( 10 );

            if( KEY == 0 )

            {

                LED = !LED;

            }

        }

    }

按键按下后，延时10ms，然后再判断按键状态，若按键状态没变，说明按键是真的被按下。此时在对LED灯的状态取反。将将程序烧到单片机中测试，发现增加延时后，按键的识别率大大的增强了。

修改后的主程序为：

#include "iostm8s103F3.h"

#include "led.h"

#include "key.h"

void SysClkInit( void )

{

    CLK_SWR = 0xe1;       //HSI为主时钟源  16MHz CPU时钟频率

    CLK_CKDIVR = 0x00;    //CPU时钟0分频，系统时钟0分频

}

void delay_ms( unsigned int ms )

{

    unsigned int  i, j;

    while( ms != 0 )

    {

        for( i = 0; i < 61; i++ )

            for( j = 0; j < 50; j++ );

        ms--;

    }

}

void main( void )

{

    SysClkInit();                         //时钟初始化

    __asm( "sim" );                       //禁止中断

    LED_GPIO_Init();                      //LED 初始化

    KEY_GPIO_Init();                      //KEY初始化

    __asm( "rim" );                       //开启中断

    LED = 0;

    while( 1 )

    {

        if( KEY == 0 )

        {

            delay_ms( 10 );

            if( KEY == 0 )

            {

                LED = !LED;

            }

        }

    }

}

如果实际测试中按键还会失灵，根据实际情况可以增加或者减小两次按键判断中间的延时。

当然除了软件上增加延时外，也可以给按键口增加一个滤波电容，通过电容将按键时的小毛刺滤掉。