以STM32为例，实现按键的短按和长按-编程知识

以STM32为例，实现按键的短按和长按

1 实现原理

简单来说就是通过设置一个定时器来定时扫描几个按键的状态，并分别记录按键按下的持续时间，通过时间的长短就可以判断出是长按还是短按。

本文硬件接线图如下：
在这里插入图片描述

2 实现代码

1、key.h
主要是一些按键引脚以及后面需要使用的变量定义。

#ifndef __KEY_H
#define __KEY_H	 
#include "sys.h"#define KEY1_PORT  GPIOE
#define KEY1_PIN   GPIO_Pin_4
#define KEY2_PORT  GPIOE
#define KEY2_PIN   GPIO_Pin_3
#define KEY3_PORT  GPIOE
#define KEY3_PIN   GPIO_Pin_2
#define KEY4_PORT  GPIOA
#define KEY4_PIN   GPIO_Pin_0// 按键引脚定义
typedef struct
{GPIO_TypeDef* port;          // GPIOxuint16_t      pin;           // GPIO PINxuint16_t      pressed_state; // 按键按下时的状态，0：按下时为低电平，1：按下时为高电平
}key_gpio_t;// 按键状态
typedef enum
{KEY_RELEASE,         // 释放松开KEY_CONFIRM,         // 消抖确认KEY_SHORT_PRESSED,   // 短按KEY_LONG_PRESSED,    // 长按
}key_status_t;// 按键事件
typedef enum
{EVENT_NULL,EVENT_SHORT_PRESSED,EVENT_LONG_PRESSED,
}key_event_t;typedef struct
{key_status_t current_state; // 按键当前状态uint32_t  pressed_time;     // 按下时间    key_event_t key_event;      // 按键事件
}key_param_t;uint8_t read_key_state(uint8_t index);
uint8_t key_scan(void);
void key_handle(void);
void key_timer_init(void);
void key_gpio_init(void);
void key_init(void);#endif

2、key.c
按键的实现代码，包括定时器和引脚的初始化，按键的扫描和处理函数，等等。

/*********************************************************************************************************** @file           key.c* @author         qiyiqi* @brief          按键驱动代码* MCU:            STM32F103ZE开发板* 按键原理：       设置一个1ms定时器定时扫描几个按键的状态，并分别记录按下的持续时间，通过时间可以判断是长按还是*                 短按。    * 注意事项：       此代码只是作为一个参考例程，如果不使用STM32的标准库，移植到其他MCU或者HAL库之类的，主要修改的*                 地方在初始化函数key_init()，按键读取函数read_key_state()，定时器初始化以及中断服务函数等。*********************************************************************************************************/
#include "key.h"
#include "stdio.h"// 按键列表
key_gpio_t key_list[] =
{// 端口号，引脚号，有效电平{KEY1_PORT, KEY1_PIN, 0},  // 按下为0，松开为1{KEY2_PORT, KEY2_PIN, 0},{KEY3_PORT, KEY3_PIN, 0},  // 按下为1，松开为0{KEY4_PORT, KEY4_PIN, 1},/* 可以继续往下添加更多按键 */
};// 按键数量
#define KEY_NUM_MAX      (sizeof(key_list)/sizeof(key_list[0]))  
#define CONFIRM_TIME     20    // 消抖时间 ms
#define LONG_PRESS_TIME  2000  // 长按时间窗 ms// 按键配置
#define SHORT_RELEASE_VALID  1 // 0：短按按下时即刻生效，1：短按释放时生效，注意：如果配成0的话，长按的时候就一定会先触发短按
#define LONG_RELEASE_VALID   1 // 0：长按按下时即刻生效，1：长按释放时生效key_param_t key_param[KEY_NUM_MAX]; // 保存所有按键的状态// 读取按键状态
uint8_t read_key_state(uint8_t index)
{if(GPIO_ReadInputDataBit(key_list[index].port, key_list[index].pin) == key_list[index].pressed_state){// 按键按下return 1; }return 0;
}// 扫描单个按键状态（需要按1ms频率扫描）
uint8_t key_scan(void)
{uint8_t key_press;uint8_t index;for(index = 0; index < KEY_NUM_MAX; index++){// 根据按键列表依次扫描key_press = read_key_state(index);  // 读取按键状态switch (key_param[index].current_state)                                    {// 按键状态机case KEY_RELEASE:{// 释放状态if(key_press)                                                                                                 {// 按键按下key_param[index].current_state = KEY_CONFIRM;}else{// 按键松开key_param[index].pressed_time = 0; }break;}case KEY_CONFIRM:{// 按键消抖if(key_press){// 按键保持按下if(++key_param[index].pressed_time > CONFIRM_TIME)    // 10ms{// 完成消抖key_param[index].current_state = KEY_SHORT_PRESSED;#if (SHORT_RELEASE_VALID == 0)  // 短按按下立马生效key_param[index].key_event = EVENT_SHORT_PRESSED;  // 短按事件生效#endif}}else{// 按键松开key_param[index].current_state = KEY_RELEASE;}break;}case KEY_SHORT_PRESSED:{// 短按if(key_press){// 按键保持按下if(++key_param[index].pressed_time > LONG_PRESS_TIME)  // 2000ms{// 长按key_param[index].current_state = KEY_LONG_PRESSED;#if (LONG_RELEASE_VALID == 0)  // 长按按下立马生效key_param[index].key_event = EVENT_LONG_PRESSED;  // 长按事件生效#endif}}else   {// 按键松开key_param[index].current_state = KEY_RELEASE;#if (SHORT_RELEASE_VALID == 1)  // 短按释放才生效key_param[index].key_event = EVENT_SHORT_PRESSED;  // 短按事件生效#endif}break;}case KEY_LONG_PRESSED:{// 长按if(!key_press)          {// 按键松开key_param[index].current_state = KEY_RELEASE;#if (LONG_RELEASE_VALID == 1)  // 长按释放才生效key_param[index].key_event = EVENT_LONG_PRESSED;  // 长按事件生效#endif} break;}default:{key_param[index].current_state = KEY_RELEASE;}}}return 0;                            
}// 按键处理函数
void key_handle(void)
{uint8_t index;for (index = 0; index < KEY_NUM_MAX; index++){// 检查有无按键按下if(key_param[index].key_event != 0){// 有按键按下switch (index){case 0:{// 按键1if(key_param[index].key_event == EVENT_SHORT_PRESSED){// 短按printf("KEY1 SHORT PRESSED\n");}else if(key_param[index].key_event == EVENT_LONG_PRESSED){// 长按printf("KEY1 LONG PRESSED\n");}break;}case 1:{// 按键2if(key_param[index].key_event == EVENT_SHORT_PRESSED){// 短按printf("KEY2 SHORT PRESSED\n");}else if(key_param[index].key_event == EVENT_LONG_PRESSED){// 长按printf("KEY2 LONG PRESSED\n");}break;}case 2:{// 按键3if(key_param[index].key_event == EVENT_SHORT_PRESSED){// 短按printf("KEY3 SHORT PRESSED\n");}else if(key_param[index].key_event == EVENT_LONG_PRESSED){// 长按printf("KEY3 LONG PRESSED\n");}break;}case 3:{// 按键4if(key_param[index].key_event == EVENT_SHORT_PRESSED){// 短按printf("KEY4 SHORT PRESSED\n");}else if(key_param[index].key_event == EVENT_LONG_PRESSED){// 长按printf("KEY4 LONG PRESSED\n");}break;}default:{break;}}key_param[index].key_event = EVENT_NULL;  // 清除该事件}}
}// 定时器中断服务程序（用于定时扫描按键）
void TIM3_IRQHandler(void)
{if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET)  // 检查TIM3更新中断发生与否{key_scan();  // 扫描按键TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);  // 清除TIMx更新中断标志 }
}// 定时器初始化（定时1ms）
void key_timer_init(void)
{TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //时钟使能//定时器TIM3初始化TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1000 - 1; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = SystemCoreClock / 1000000 - 1; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_timTIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据指定的参数初始化TIMx的时间基数单位TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM3中断,允许更新中断//中断优先级NVIC设置NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;  //TIM3中断NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  //先占优先级0级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;  //从优先级3级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //初始化NVIC寄存器TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能TIMx    
}// 按键引脚初始化
void key_gpio_init(void)
{GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE);    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY1_PIN;                 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;          GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;        GPIO_Init(KEY1_PORT, &GPIO_InitStructure);        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY2_PIN;                 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;          GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;        GPIO_Init(KEY2_PORT, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY3_PIN;                 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;          GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;        GPIO_Init(KEY3_PORT, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY4_PIN;                 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;          GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;        GPIO_Init(KEY4_PORT, &GPIO_InitStructure);
}// 按键初始化
void key_init(void)
{key_gpio_init();key_timer_init();
}

3、main.c
主函数入口，这里调用按键驱动的代码。

#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "key.h"int main(void)
{		delay_init();       // 延时函数初始化	  uart_init(115200);	// 串口初始化为115200key_init();         // 按键初始化while(1){	    	key_handle();}
}