STM32按键控制LED灯

一 引言
在我们的日常生活中，使用按键控制电器开关的情况还是非常多的，比如说按键控制LED灯的亮灭，按键控制继电器的吸合，按键控制电机的正反转等操作。同样按键在嵌入式开发也非常的重要，比如说按下KEY1，使LED1点亮，再按下KEY1，LED1熄灭。按键的种类有很多，然而今天我们要研究的是贴片按键的使用，我们今天的实例为：通过KEY1的状态来控制LED的点亮与熄灭。
二 按键原理


大多数的按键都是这两种连接方式，首先看IO口的默认状态，这两张原理图都是默认IO状态为高电平1，按下时按键与GND短接，所以其为低电平0状态，那么我们就可以通过读取按键的IO电平状态来判断按键是否按下了。
三 硬件平台与IO口详情
我们使用的是洋桃1号核心板来跑这次的例程，其芯片型号为STM32F103C8T6，我们来一起看看它的原理图

LED1连接的IO口为PB0 LED2连接的IO口为PB1

KEY1的IO口为PA0
四 代码实现
初始化LED灯
首先我们在led.h中对LED初始定义

在#define LEDPORT  GPIOB  //IO组
#define LED1     GPIO_Pin_0  //定义LED1
#define LED2     GPIO_Pin_1  //定义LED2

接下来对LED做初始化函数说明

void LED_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//构造结构体 
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//使能其所在时钟 
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED1 | LED2;//定义IO端口 
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//定义IO端口输出模式 
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//定义IO端口输出速度
GPIO_Init(LEDPORT, &GPIO_InitStructure);//写入其中 
}`

按键宏定义

#define KEYPORT  GPIOA
#define KEY1  GPIO_Pin_0 

初始化按键

void KEY_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure; //构造结构体 
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//使能其所在时钟        
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY1;//定义IO端口                       
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//定义IO端口模式为上啦输入      
  
    GPIO_Init(KEYPORT,&GPIO_InitStructure);      
}

我们把按键操作分为两个不同的版本：一个为有锁存，另外一个为无锁存。接下来我们来分别解释一下什么是有锁存，什么是无锁存。
比如我们按下按键以后，LED常亮，但是我们想要再次关闭LED灯，那么就再次按一下按键，我们按下第一次按键以后，无论等待多长时间，直到再次按下按键以后才能关闭LED，这种情况我们称为是有锁存，另外一种情况就是无锁存，那么什么是无锁存呢？我们按下按键，LED点亮，松开按键，LED熄灭，这种情况就叫无锁存。
锁存有还是没有并没有孰是孰非，在不同的场合使用不同的程序才是最机智的选择
接下来我们就分别来讨论两种情况都是如何实现的。
无锁存：按下按键，LED点亮，松开按键，LED熄灭。
我们刚才说我们要通过读取IIO端口的电平来判断按键是否按下，那么我们就要调用GPIO库函数，我们来看看库函数使用手册。

 while(1)
     {
        if(!GPIO_ReadInputDataBit(KEYPORT,KEY1))
        {
           GPIO_WriteBit(LEDPORT,LED1,(BitAction)(1));
        }
        else
        {
           GPIO_WriteBit(LEDPORT,LED1,(BitAction)(0));
        }
     }

通过原理图可知，按键按下的时候MCU读取到的应该是低电平，那么在前面加一个取反的符号，于是按下的时候读取到的电平为0，取反以后得到的为1，于是if条件成立。
那么接着就会执行函数括号里面的内容，GPIO置位函数就会将其位设为1，于是LED接收到高电平，LED被点亮。
如果函数条件不成立，那么就不会执行函数里面的内容。这种代码就是无锁存的情况。
接下来我们再来看看有锁存的情况。

if(!GPIO_ReadInputDataBit(KEYPORT,KEY1))
{
   delay_ms(20);
   if(!GPIO_ReadInputDataBit(KEYPORT,KEY1))
     { 
       GPIO_WriteBit(LEDPORT,LED1,(BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(LEDPORT,LED1)));
       while(!GPIO_ReadInputDataBit(KEYPORT,KEY1));
     }
 }

我们引入了延时消抖的思想，因为按键是机械开关，所以在按下的时候会产生电平的抖动，这在51单片机中经常使用。我个人认为延时消抖应该是一种思想。

第一步先检查按键是否按下，如果按下了，那么就延时20毫秒，再次判断按键是否按下，确保其不是因为机械抖动造成的误判断。两次判断以后，其结果基本确定，如果按键按下了，就点亮LED灯，然后再加入一个死循环，等待按键被松开。就是通过一个等待按键松开的函数来跳出循环，达到按键锁存的目的。