MCU实战经验：多种的按键处理

MCU实战经验：多种的按键处理
按键通常有：IO口按键（BUTTON)，AD按键（通过AD采样电压），IR（遥控器）
按按键功能分：有短按键，长按键，连续按键。打个比方，遥控电视机，按一下音量键，音量增加1，这个就是短按键。按住音量键不放，音量连续加，这个就是连续按键。按住一个按键5s,系统会复位，这个是长按键。

1、IO口按键，就是我们比较常见的一个IO接一个按键，或者是一个矩阵键盘。很多新人的处理方法可能是采样延时的方法，当年我也是这样的，如下
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print?
1. if(GETIO==low)
2. {
3. delay_10ms()
4. if(GETIO==low)
5. {
6. //得到按键值
7. }
8. }
这种方法虽然简单，但是有很大弊端。首先 Delay浪费很多时间，影响系统。第二，无法判断长短按键，连续按键。第三，如果这个按键是开关机按键系统在低功耗状态下，需要中断唤醒，这种方法比较容易出问题，如STM8S系列的 halt 模式。
所以我们一般在产品开发的过程中，采用扫描的方法，就是每隔10ms 去检测IO的状态，看是否有按键，然后去抖动，判断按键功能。参考代码如下，这段代码是之前在一个论坛看到的比我自己写的更加优秀，所以拿出来和大家分享一下，也顺便感谢一下作者。这段代码，容易修改，可以根据自己的时间需要，进行长短按键，连续按键,还有组合按键的判断。
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print?
1. /* 按键滤波时间50ms, 单位10ms
2. *只有连续检测到50ms状态不变才认为有效，包括弹起和按下两种事件
3. */
4. #define BUTTON_FILTER_TIME 5
5. #define BUTTON_LONG_TIME 300 /* 持续1秒，认为长按事件 */
7. /*
8. 每个按键对应1个全局的结构体变量。
9. 其成员变量是实现滤波和多种按键状态所必须的
10. */
11. typedef struct
12. {
13. /* 下面是一个函数指针，指向判断按键手否按下的函数 */
14. unsigned char (*IsKeyDownFunc)(void); /* 按键按下的判断函数,1表示按下 */
16. unsigned char Count; /* 滤波器计数器 */
17. unsigned char FilterTime; /* 滤波时间(最大255,表示2550ms) */
18. unsigned short LongCount; /* 长按计数器 */
19. unsigned short LongTime; /* 按键按下持续时间, 0表示不检测长按 */
20. unsigned char State; /* 按键当前状态（按下还是弹起） */
21. unsigned char KeyCodeUp; /* 按键弹起的键值代码, 0表示不检测按键弹起 */
22. unsigned char KeyCodeDown; /* 按键按下的键值代码, 0表示不检测按键按下 */
23. unsigned char KeyCodeLong; /* 按键长按的键值代码, 0表示不检测长按 */
24. unsigned char RepeatSpeed; /* 连续按键周期 */
25. unsigned char RepeatCount; /* 连续按键计数器 */
26. }BUTTON_T;
28. typedef enum
29. {
30. KEY_NONE = 0, /* 0 表示按键事件 */
32. KEY_DOWN_Power, /* 按键键按下 */
33. KEY_UP_Power, /* 按键键弹起 */
34. KEY_LONG_Power, /* 按键键长按 */
36. KEY_DOWN_Power_TAMPER /* 组合键，Power键和WAKEUP键同时按下 */
37. }KEY_ENUM;
39. BUTTON_T s_Powerkey;
40. //是否有按键按下接口函数
41. unsigned char IsKeyDownUser(void)
42. {if (0==GPIO_ReadInputPin(POWER_KEY_PORT, POWER_KEY_PIN) ) return 1;return 0;}
45. void PanakeyHard_Init(void)
46. {
47. GPIO_Init (POWER_KEY_PORT, POWER_KEY_PIN, GPIO_MODE_IN_FL_NO_IT);//power key
48. }
49. void PanakeyVar_Init(void)
50. {
51. /* 初始化USER按键变量，支持按下、弹起、长按 */
52. s_Powerkey.IsKeyDownFunc = IsKeyDownUser; /* 判断按键按下的函数 */
53. s_Powerkey.FilterTime = BUTTON_FILTER_TIME; /* 按键滤波时间 */
54. s_Powerkey.LongTime = BUTTON_LONG_TIME; /* 长按时间 */
55. s_Powerkey.Count = s_Powerkey.FilterTime / 2; /* 计数器设置为滤波时间的一半 */
56. s_Powerkey.State = 0; /* 按键缺省状态，0为未按下 */
57. s_Powerkey.KeyCodeDown = KEY_DOWN_Power; /* 按键按下的键值代码 */
58. s_Powerkey.KeyCodeUp =KEY_UP_Power; /* 按键弹起的键值代码 */
59. s_Powerkey.KeyCodeLong = KEY_LONG_Power; /* 按键被持续按下的键值代码 */
60. s_Powerkey.RepeatSpeed = 0; /* 按键连发的速度，0表示不支持连发 */
61. s_Powerkey.RepeatCount = 0; /* 连发计数器 */
62. }
63. void Panakey_Init(void)
64. {
65. PanakeyHard_Init(); /* 初始化按键变量 */
66. PanakeyVar_Init(); /* 初始化按键硬件 */
67. }
68. /*
69. *********************************************************************************************************
70. * 函数名: bsp_DetectButton
71. * 功能说明: 检测一个按键。非阻塞状态，必须被周期性的调用。
72. * 形参：按键结构变量指针
73. * 返回值: 无
74. *********************************************************************************************************
75. */
76. void Button_Detect(BUTTON_T *_pBtn)
77. {
78. if (_pBtn->IsKeyDownFunc())
79. {
80. if (_pBtn->Count < _pBtn->FilterTime)
81. {
82. _pBtn->Count = _pBtn->FilterTime;
83. }
84. else if(_pBtn->Count < 2 * _pBtn->FilterTime)
85. {
86. _pBtn->Count++;
87. }
88. else
89. {
90. if (_pBtn->State == 0)
91. {
92. _pBtn->State = 1;
94. /* 发送按钮按下的消息 */
95. if (_pBtn->KeyCodeDown > 0)
96. {
97. /* 键值放入按键FIFO */
98. Pannelkey_Put(_pBtn->KeyCodeDown);// 记录按键按下标志，等待释放
100. }
101. }
103. if (_pBtn->LongTime > 0)
104. {
105. if (_pBtn->LongCount < _pBtn->LongTime)
106. {
107. /* 发送按钮持续按下的消息 */
108. if (++_pBtn->LongCount == _pBtn->LongTime)
109. {
110. /* 键值放入按键FIFO */
111. Pannelkey_Put(_pBtn->KeyCodeLong);
113. }
114. }
115. else
116. {
117. if (_pBtn->RepeatSpeed > 0)
118. {
119. if (++_pBtn->RepeatCount >= _pBtn->RepeatSpeed)
120. {
121. _pBtn->RepeatCount = 0;
122. /* 常按键后，每隔10ms发送1个按键 */
123. Pannelkey_Put(_pBtn->KeyCodeDown);
125. }
126. }
127. }
128. }
129. }
130. }
131. else
132. {
133. if(_pBtn->Count > _pBtn->FilterTime)
134. {
135. _pBtn->Count = _pBtn->FilterTime;
136. }
137. else if(_pBtn->Count != 0)
138. {
139. _pBtn->Count--;
140. }
141. else
142. {
143. if (_pBtn->State == 1)
144. {
145. _pBtn->State = 0;
147. /* 发送按钮弹起的消息 */
148. if (_pBtn->KeyCodeUp > 0) /*按键释放*/
149. {
150. /* 键值放入按键FIFO */
151. Pannelkey_Put(_pBtn->KeyCodeUp);
153. }
154. }
155. }
157. _pBtn->LongCount = 0;
158. _pBtn->RepeatCount = 0;
159. }
160. }
161. //功能说明: 检测所有按键。10MS 调用一次
162. void Pannelkey_Polling(void)
163. {
164. Button_Detect(&s_Powerkey); /* USER 键 */
165. }
166. void Pannelkey_Put（void)
167. {
169. // 定义一个队列放入按键值
170. }
2、遥控器按键，遥控器解码的一般就有两种：脉宽调制和脉冲调制，这里就不细讲解码的过程了。这里详细解码之后，如何处理遥控器按键实现遥控器按键的长短按功能和连续按键功能。代码裁剪过，大家根据实际需要改动。其实AD按键，通过AD采样获得按键值之后，可以采取如下面的一样方法处理，提一个函数接口即可
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print?
1. typedef struct
2. {
3. unsigned char count;//
4. unsigned char LongkeyFlag;/*是否长按键，1代表是*/
5. unsigned char PreKeyValue;/*按键值的一个备份，用于释放按键值*/
7. }ScanKeyDef;
9. #define SHORT_PRESS_TIME_IR 16 // 10ms
10. #define SERIES_PRESS_TIME_IR 10
11. #define LONG_PRESS_TIME_IR 22
12. #define KEY_RELEASE_TIME_OUT_IR 12 // 10ms
13. //提供5个接口函数，如下。
14. unsigned char get_irkey(void);
15. unsigned char ISSeriesKey(unsigned char temp);//按键是否需要做连续按键
16. unsigned char changeSeriesKey(unsigned char temp);//转换连续按键值
17. unsigned char ISLongKey(unsigned char temp);//按键是否需要做连续按键
18. unsigned char changeToLongKey(unsigned char temp);//转换连续按键值
21. unsigned char KeyScan(void)
22. {
23. unsigned char KeyValue = KEY_NONE,
24. KeyValueTemp = KEY_NONE;
25. static unsigned char KeyReleaseTimeCount =0;
27. KeyValueTemp = get_irkey();
29. if(KeyValueTemp != KEY_NONE)
30. {
31. ScanKeyDef.count++;
32. KeyReleaseTimeCount =0;
34. if(ScanKeyDef.count < LONG_PRESS_TIME_IR )
35. {
36. ScanKeyDef.LongkeyFlag = 0;
37. if((ScanKeyDef.count == SERIES_PRESS_TIME_IR) && ISSeriesKey(KeyValueTemp)) //处理连续按键
38. {
39. KeyValue = changeSeriesKey ( KeyValueTemp );
40. ScanKeyDef.PreKeyValue = KEY_NONE;
41. }
42. else if ( ScanKeyDef.count < SHORT_PRESS_TIME_IR )
43. {
44. ScanKeyDef.PreKeyValue = KeyValueTemp;
45. }
46. else
47. {
49. ScanKeyDef.PreKeyValue = KEY_NONE; // 无效按键
50. }
51. }
52. else if ( ScanKeyDef.count == LONG_PRESS_TIME_IR )
53. {
55. if (ISLongKey(KeyValueTemp))
56. {
57. {
58. ScanKeyDef.LongkeyFlag = 1;
59. KeyValue = changeToLongKey ( KeyValueTemp );
60. }
61. }
62. ScanKeyDef.PreKeyValue = KEY_NONE;
64. }
65. else if (ScanKeyDef.count > LONG_PRESS_TIME_IR )
66. {
68. ScanKeyDef.PreKeyValue = KEY_NONE; //无效按键
69. }
70. }
71. else//release & no press
72. {
73. KeyReleaseTimeCount ++;
74. if(KeyReleaseTimeCount >= KEY_RELEASE_TIME_OUT_IR)
75. {
77. if ( ScanKeyDef.PreKeyValue != KEY_NONE ) //释放按键值
78. {
79. if ( ScanKeyDef.LongkeyFlag == 0 )
80. {
82. KeyValue =ScanKeyDef.PreKeyValue ;
83. }
84. }
85. ScanKeyDef.count = 0;
86. ScanKeyDef.LongkeyFlag = 0;
87. ScanKeyDef.PreKeyValue = KEY_NONE;
89. }
90. }
91. return(KeyValue);
92. }
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