本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路。
在我们嵌入式开发中，产品上往往少不了按键，一个好的按键驱动可以满足不同场合的客户需求，这里我分享几个实用的按键驱动，希望抛砖引玉，大家多多指出不足以及提出改进办法，或者有更好的方案希望也能分享分享。
不废话，直接上源码：
1、自己使用的按键驱动
不同平台需要做相应的修改，原理就是需要单独使用一个定时器进行时间计算，对按键的状态按照时间进行区分。
该驱动最初是从国外一个产品的 SDK 中修改而来的，当时也是花了一些时间进行测试，优化，继续测试。
然后移植到STM32 系列上，进行了一些简单的优化，但是即便这样，因为工作中产品的功能按钮需求并没有很复杂，所以驱动中只实现了：
短按
规定时间的长按不放
规定时间的长按松开
连按暂时还没有时间，所以开放出源码，也是希望大家可以进行优化修改。
最近在STM32L系列上也在使用，所以我放出的源码是基于 STM32L 系列的，但是一般做嵌入式开发的，基本上修改都没问题。
1.1 驱动源码
用最近的一个作为demo
/*
2019/5/21 按键程序移植成功，以后可以使用此按键，需要研究一下
和以前单片机项目按钮方式类似
by qzh
2019/8/30
确定了第三行，第一个必须是7，才能按下到时间自动触发
by qzh
*/
#include "mod_button.h"
//GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
void io_getDigital(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin,uint8 *pu8Value)
{
*pu8Value = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOx,GPIO_Pin);
}
void time_setTimerCount(TIMER_TYPE *pu8timer,uint32 u32timeToCount)
{
// __HAL_TIM_SET_COUNTER
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim21);
// HAL_TIM_Base_Stop_IT
// TIM_Cmd(TIM4, ENABLE);
if(pu8timer->on == 0)
pu8timer->on = 1;
if(pu8timer->on == 1)
//IntNum = 0;
pu8timer->timeInit = Timer4_count;
//pu8timer->timeInit = IntNum;
pu8timer->timeOut = 0;
pu8timer->timeToCount = u32timeToCount;
}
RETURN_TYPE time_getTimeOut(TIMER_TYPE *pu8timer)
{
uint32 Temp_Val;
if(Timer4_count > pu8timer->timeInit)
Temp_Val = Timer4_count - pu8timer->timeInit;
else
Temp_Val = (0xFFFFFFFF-pu8timer->timeInit)+Timer4_count;
if(Temp_Val >= pu8timer->timeToCount)
{
pu8timer->timeOut = 1;
pu8timer->on = 0;
pu8timer->timeToCount = 0;
pu8timer->timeInit = 0;
}
else
pu8timer->timeOut = 0;
return (pu8timer->timeOut == 1)?TIME_OUT:OK;
}
BTN_STATE btn_getState(BTN_STRUCT *pBtn)
{
const uint8 transition_table[8][4]={ 0, 1, 0, 1,
5, 2, 5, 1,
7, 2, 5, 3,
5, 4, 5, 4,
5, 4, 5, 4,
6, 1, 0, 1,
6, 1, 7, 1,
0, 1, 0, 1 };
//register uint8 u8Input;
uint8 u8Input;
// Get button state
io_getDigital(pBtn->u8Pin,pBtn->GPIO_Pin ,&u8Input);
u8Input = (u8Input == pBtn->u8ActiveState)?1:0;
// Get timeout state
u8Input |= ((time_getTimeOut(&(pBtn->tTimer))==TIME_OUT)?2:0);
// Get new state
pBtn->u8State = transition_table[pBtn->u8State][u8Input]; // we want only the state, not action
// Perform action
switch (pBtn->u8State)
{
case 1:
time_setTimerCount(&(pBtn->tTimer), pBtn->u16TimeOutON);
break;
case 5:
time_setTimerCount(&(pBtn->tTimer), pBtn->u16TimeOutOFF);
break;
}
// return pBtn->u8State;
//待测试
return (BTN_STATE)pBtn->u8State;
}
//下面是mod_button.h
#ifndef _MOD_BUTTON_H_INCLUDED
#define _MOD_BUTTON_H_INCLUDED
#include "main.h"
#include "Datadef.h"
#include "tim.h"
/*
Timeout ON
_______|_____
P | | Timeout OFF
R ___________| |________|____
^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^
S 0 1 2 3 4 5 6 7
P - pressed, R - released, S - BTN_STATE
*/
/*
°´Å¥Ïà¹Ø KEY1 learn PB5 KEY2 CLEAR PB6
*/
#define BTN_ACTIVE 0 //when pressed, switch to GND
typedef struct
{
// Public
//uint8 u8Pin; // e.g. ADIO0
//uint16 u8Pin; // e.g. ADIO0
GPIO_TypeDef * u8Pin;
uint16_t GPIO_Pin;
uint8 u8ActiveState; // button is pressed if (io_getDigital(u8Button)==bActiveState)
uint16 u16TimeOutON; // time the button has to be pressed to be recognized as pressed
uint16 u16TimeOutOFF; // time the button has to be pressed to be recognized as released
// Private
TIMER_TYPE tTimer;
uint8 u8State;
} BTN_STRUCT;
typedef enum
{
BTN_IDLE = 0,
BTN_EDGE1,
BTN_TRIGGERED,
BTN_PRESSED, //< most important
BTN_PRESS_HOLD,
BTN_EDGE2,
BTN_RELEASE_HOLD,
BTN_RELEASED
} BTN_STATE;
extern u16 Timer4_count;
BTN_STATE btn_getState(BTN_STRUCT *pBtn);
void time_setTimerCount(TIMER_TYPE *pu8timer,uint32 u32timeToCount);
void io_getDigital(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin,uint8 *pu8Value);
RETURN_TYPE time_getTimeOut(TIMER_TYPE *pu8timer);
#endif //_MOD_BUTTON_H_INCLUDED
1.2 使用方法
该驱动的使用方式需要根据自己的实际需求进行结构体的定义，可以设置为短按多少ms，长按多少ms，都是根据自己的定义
除了定义按键的时间，在判断状态的额时候，有按住，弹起等状态判断。
注意使用的时候，如果长时间的按钮操作需要状态为 BTN_EDGE2 ，即长按松开 才会执行，在执行完语句最后需要包含比此次短的 BTN_EDGE2 操作，如下图：
//先定义一个按键的结构体类型，
BTN_STRUCT K1_BUTTON_150mS ={K1_GPIO_Port,
K1_Pin,
BTN_ACTIVE, // Active state
150, // Time the button has to be in 'Active state' to be recognized as pressed
100 };
BTN_STRUCT K1_BUTTON_2S = { K1_GPIO_Port,
K1_Pin,
BTN_ACTIVE, // Active state
2000, // Time the button has to be in 'Active state' to be recognized as pressed
100 } ;
//然后在主函数循环中调用不同的状态
if(btn_getState(&K1_BUTTON_150mS) == BTN_EDGE2){...}//BTN_EDGE2按住松开
if(btn_getState(&K1_BUTTON_2S) == BTN_PRESSED){...} //BTN_PRESSED为按住不松开状态
//注意使用的时候，如果长时间的按钮操作需要状态为 BTN_EDGE2 ，即长按松开 才会执行，在执行完语句最后需要包含比此次短的 BTN_EDGE2 操作：
if((btn_getState(&CLEAR_BUTTON_2S)==BTN_EDGE2){
...
while(btn_getState(&CLEAR_BUTTON_150mS));// 防止长时间按住松开会触发短时间的松开操作
}
一般的情况下，上面代码中用到的按键事件足够应付，所以 BTN_STATE 中其他的按键状态我也没有花太多事件去测试，如果有谁能够把其他状态测试说清楚，还希望能够告知一声，
此按键程序最初原型是国外一家公司提供的SDK包里面的 Demo，然后经过自己的多次测试与修改才变成自己的最常用的驱动，当然他还可以更加的优化，希望大家多多指导。
2、另一种按键驱动
当初在做按键的时候，想着除了上面的是否有其他简单的通俗易懂的按键驱动，然后自己在网上各种寻找，反正不可能按键直接检测IO，然后防抖做一个短延时，最终这种还是逃不过得开定时器，然后还是做了一个测试可用的。
对于第二种方式，就更加好理解，整体的逻辑为：
IO 口设置为上升沿和下降沿都能够检测，是为了检测弹起和按下的瞬间；
然后还是需要设置一个定时器，当有中断发生的时候，开启定时器计时，然后根据第二次中断，其实就是手松开的时候，判断一下这个时候定时器计时的时间，然后认定刚才的操作是短按还是长按。
在.h文件中定义枚举类型，可以定义为短按，长按，中等时间按下。
对于不同的按下时间是需要自己写在驱动中的：
第一个延时 <20 ms 是防抖动，然后不同的时间定义不同的按键按下时间。
2.1 驱动源码
//开启按键IO的外部中断，为上升下降沿都能触发，这样是检测按下，弹起之间的时间差
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising_Falling;
/*
有一个问题，就是按下以后，长按需要下一次进入外部中断才能执行
*/
void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{
if( EXTI_GetITStatus(EXTI_Line7)!= RESET)
{
if( KEY == 0 )
{
Timer4_count = 0;
readkey1 =0;
}
else readkey1=1;
}
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line7);
}
//外部中断实施按键操作
KEY_TIME Press_Key1(void)
{
KEY_TIME i;
if( readkey1 == 1 )
{
if( Timer4_count < 20 )
{
Timer4_count = 0;
readkey1 = 0;
i = NOT;
}
else if(( Timer4_count >= 80) && (Timer4_count < 2000 ))
{
Timer4_count = 0;
readkey1 = 0;
i = Short;
}
else if(( Timer4_count >= 2000 ) && (Timer4_count < 5000 ))
{
Timer4_count = 0;
readkey1 = 0;
i = Medium;
}
else if( Timer4_count >= 5000 )
{
Timer4_count = 0;
readkey1 = 0;
i = Long;
}
}
return i;
}
//在.h文件中定义枚举类型
typedef enum
{
NOT = 0,
Short =2,
Medium=3 ,
Long =4 ,
}KEY_TIME;
/*
好像记得当时在上面这个枚举类型时候，Short 定义为 1 是会有问题的，当时也不确定是什么问题，改成 2 测试就OK了，也没花时间研究
*/
KEY_TIME Press_Key1(void);
2.2 使用方法
该驱动的使用方式比较简单，直接如下图所示：
if(Press_Key1() == Short){
...
}
else if(Press_Key1() == Medium);
当时这种按键也用了一会，但是好像是与点小问题，但是只使用 short 和 Medium 是可以的，具体什么问题，因为实际用不到那么多，所以也没继续研究下去，这个方法是在网上参照的例子拿过来使用的。
