【RTT大賽作品連載】 按鍵濾波，按下，松手，長按，短按

本文主要以AB32VG1作為主控，結(jié)合板載按鍵實(shí)現(xiàn)按鍵的軟件濾波，按下時(shí)間判斷（長按，短按），按下判斷，松手判斷等，可以應(yīng)對(duì)各種按鍵使用的場(chǎng)合，多種按鍵方式結(jié)合使用可以在只有一個(gè)按鍵的情況下實(shí)現(xiàn)多種按鍵操作邏輯。

一、創(chuàng)建工程

創(chuàng)建工程比較簡單，在這里不在贅述，可以參考官方的操作文檔：https://file.elecfans.com/web2/M00/14/6F/pYYBAGE-y4WAGoojANBtfI0No2g719.pdf

二、按鍵邏輯初始化

1. 創(chuàng)建按鍵線程

static void KEY_ThreadManage(void)
{
    rt_thread_t key_thread;

    key_thread = rt_thread_create("KEY Thread Manage",     /*線程名字*/
                                   KEY_ManageEntry,/*線程入口函數(shù)*/
                                   RT_NULL, /*線程入口函數(shù)參數(shù)*/
                                   2048,    /*線程棧大小*/
                                   5,       /*線程優(yōu)先級(jí)*/
                                   10);     /*線程時(shí)間片*/
                                   
    rt_thread_startup (key_thread);
}

2. 按鈕初始化

初始化函數(shù)需要在mian函數(shù)的while循環(huán)之前調(diào)用，也可以使用RT-Thread提供的硬件初始化宏來初始化。

本程序中設(shè)置了按鍵的狀態(tài)有三種：

typedef enum
{
    KEY_PRESSED  = 0u,
    KEY_RELEASED = 1u,
    KEY_UNKNOW   = 2u
} E_KeySt;

主要作用：

1）設(shè)置按鍵引腳；

2）設(shè)置引腳狀態(tài)為輸入；

3）設(shè)置按鍵濾波結(jié)構(gòu)體，設(shè)置按鍵初始狀態(tài)為UNKNOW

原理圖如下：

S2 — PF1

S3 — PF0

S4 — PA2

void KEY_AppInit(void)
{
    uint8_t i = 0u;

    Key_pin.Key1 = rt_pin_get("PF.1");
    Key_pin.Key2 = rt_pin_get("PF.0");
    Key_pin.Key3 = rt_pin_get("PA.2");

    rt_pin_mode(Key_pin.Key1, PIN_MODE_INPUT);
    rt_pin_mode(Key_pin.Key2, PIN_MODE_INPUT);
    rt_pin_mode(Key_pin.Key3, PIN_MODE_INPUT);

    for(i=0; i

三、按鍵濾波

按鍵濾波邏輯：檢測(cè)按鍵引腳狀態(tài)是否連續(xù)40ms都為低電平，如果都為低電平的話就認(rèn)為是真的按下了，邏輯如下，修改KEY_SW_FILTER_THD可以修改按鍵的濾波時(shí)間，當(dāng)前值為4，按鍵線程的運(yùn)行周期為10ms，所以濾波時(shí)間為40ms：

static void KEY_KeySwFilterCounting(S_KeyStatusStr *paraKeySta)
{
    if(0u == paraKeySta->m_key_pin_st)
    {
        if(paraKeySta->m_filter_cnt >= KEY_SW_FILTER_THD)
        {
            paraKeySta->m_status = KEY_PRESSED;
        }
        else
        {
            paraKeySta->m_filter_cnt ++;
        }
    }
    else
    {
        paraKeySta->m_filter_cnt = 0u;
        paraKeySta->m_status = KEY_RELEASED;
    }
}

四、按鍵按下狀態(tài)判斷
按鍵按下狀態(tài)的判斷邏輯：

1）代碼中有一個(gè)變量定義為用于記錄上一個(gè)周期的按鍵按下的狀態(tài)

static E_KeySt Last_KeyStatus[KEY_NUM] = {KEY_UNKNOW, KEY_UNKNOW, KEY_UNKNOW};

2）讀取濾波之后的按鍵狀態(tài)變量

3）如果上一次按鍵的狀態(tài)為KEY_RELEASED，本次的按鍵狀態(tài)為KEY_PRESSED，則認(rèn)為按鍵按下了

        if((KEY_PRESSED == KEY_GetKeyStatus(i))
            && (KEY_RELEASED== Last_KeyStatus[i]))
        {
            key_Pressed[i] = KEY_PRESSED;
        }

五、按鍵松手狀態(tài)判斷

與按鍵的按下邏輯相似，不同點(diǎn)在于上一次的按鍵按下狀態(tài)為KEY_PRESSE，這一次為KEY_RELEASED就認(rèn)為按鍵釋放了。

        if((KEY_RELEASED == KEY_GetKeyStatus(i))
            && (KEY_PRESSED == Last_KeyStatus[i]))
        {
            key_Pressed[i] = KEY_RELEASED;
        }

六、按鍵按下時(shí)間判斷

按鍵按下時(shí)間可以用來區(qū)別按鍵是長安還是短按，可以用一個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)兩種或多種功能。

具體實(shí)現(xiàn)方式需要結(jié)合按鍵松手判斷一起時(shí)間，當(dāng)按鍵按下的時(shí)候需要一個(gè)counter來記錄按鍵按下的時(shí)間，然后按鍵松手的時(shí)候讀取這個(gè)counter值的時(shí)間來判斷是長按還是短按。

時(shí)間counter的累積邏輯為：

if((KEY_PRESSED == KEY_GetKeyStatus(i))
            && (KEY_PRESSED == Last_KeyStatus[i]))
        {
            key_pressed_counter[i] ++;
        }

七、實(shí)現(xiàn)效果

按鈕按下會(huì)打?。篕ey [1,2,3] Pressed

按鈕松開會(huì)打?。篕ey [1,2,3] Released， 同時(shí)會(huì)打印按下的時(shí)間：Hold Key [1,2,3] for xxx ms

八、代碼實(shí)現(xiàn)

貼上完整代碼實(shí)現(xiàn)，有問題歡迎指正

代碼直接粘貼可能存在遺漏，建議移步gitee：https://gitee.com/hehung/ab32-vg1_-rt-thread

.c文件

#include "app_key.h"
#include "board.h"

typedef struct
{
uint8_t Key1;
uint8_t Key2;
uint8_t Key3;
} S_key_pin;

typedef struct
{
uint8_t m_filter_cnt;
E_KeySt m_status;
uint8_t m_key_pin_st;
} S_KeyStatusStr;

S_key_pin Key_pin;
S_KeyStatusStr Key_Status[KEY_NUM];
E_KeySt key_Pressed[KEY_NUM] = {KEY_UNKNOW, KEY_UNKNOW, KEY_UNKNOW};
uint16_t key_pressed_counter[KEY_NUM] = {0, 0, 0};

static void KEY_ReadKeyLevel(void);
static void KEY_KeySwFilterCounting(S_KeyStatusStr *paraKeySta);
static void KEY_KeySwFilter(void);
static void KEY_ManageEntry(void *parameter);
static void KEY_ThreadManage(void);
static void KEY_JudgeKeyPressed(void);

void KEY_AppInit(void)
{
uint8_t i = 0u;

Key_pin.Key1 = rt_pin_get("PF.1");
Key_pin.Key2 = rt_pin_get("PF.0");
Key_pin.Key3 = rt_pin_get("PA.2");

rt_pin_mode(Key_pin.Key1, PIN_MODE_INPUT);
rt_pin_mode(Key_pin.Key2, PIN_MODE_INPUT);
rt_pin_mode(Key_pin.Key3, PIN_MODE_INPUT);

for(i=0; i {
Key_Status[i].m_filter_cnt = 0u;
Key_Status[i].m_key_pin_st = 0u;
Key_Status[i].m_status = KEY_UNKNOW;
}

KEY_ThreadManage();
}

E_KeySt KEY_GetKeyStatus(uint8_t paraKeyNum)
{
return Key_Status[paraKeyNum].m_status;
}

E_KeySt KEY_GetKeyPressedStatus(uint8_t paraKeyNum)
{
return key_Pressed[paraKeyNum];
}

static void KEY_ReadKeyLevel(void)
{
Key_Status[KEY_NUM_1].m_key_pin_st = (uint8_t)rt_pin_read(Key_pin.Key1);
Key_Status[KEY_NUM_2].m_key_pin_st = (uint8_t)rt_pin_read(Key_pin.Key2);
Key_Status[KEY_NUM_3].m_key_pin_st = (uint8_t)rt_pin_read(Key_pin.Key3);
}

static void KEY_KeySwFilterCounting(S_KeyStatusStr *paraKeySta)
{
if(0u == paraKeySta->m_key_pin_st)
{
if(paraKeySta->m_filter_cnt >= KEY_SW_FILTER_THD)
{
paraKeySta->m_status = KEY_PRESSED;
}
else
{
paraKeySta->m_filter_cnt ++;
}
}
else
{
paraKeySta->m_filter_cnt = 0u;
paraKeySta->m_status = KEY_RELEASED;
}
}

static void KEY_KeySwFilter(void)
{
KEY_KeySwFilterCounting(&Key_Status[KEY_NUM_1]);
KEY_KeySwFilterCounting(&Key_Status[KEY_NUM_2]);
KEY_KeySwFilterCounting(&Key_Status[KEY_NUM_3]);
}

static void KEY_JudgeKeyPressed(void)
{
uint8_t i = 0u;
static E_KeySt Last_KeyStatus[KEY_NUM] = {KEY_UNKNOW, KEY_UNKNOW, KEY_UNKNOW};

for(i=0u; i {
/*Key pressed this cycle*/
if((KEY_PRESSED == KEY_GetKeyStatus(i))
&& (KEY_RELEASED == Last_KeyStatus[i]))
{
key_Pressed[i] = KEY_PRESSED;
key_pressed_counter[i] = 0u;
rt_kprintf("KEY: Key %d Pressedn", i);

}
else if((KEY_RELEASED == KEY_GetKeyStatus(i))
&& (KEY_PRESSED == Last_KeyStatus[i]))
{
key_Pressed[i] = KEY_RELEASED;
rt_kprintf("KEY: Key %d Releasedn", i);
rt_kprintf("KEY: Hold Key for %d msn", key_pressed_counter[i]*10);
}
else if((KEY_PRESSED == KEY_GetKeyStatus(i))
&& (KEY_PRESSED == Last_KeyStatus[i]))
{
key_pressed_counter[i] ++;
}

Last_KeyStatus[i] = KEY_GetKeyStatus(i);
}
}

static void KEY_ManageEntry(void *parameter)
{
while(1)
{
KEY_ReadKeyLevel();
KEY_KeySwFilter();
KEY_JudgeKeyPressed();
rt_thread_mdelay(10);
}
}

static void KEY_ThreadManage(void)
{
rt_thread_t key_thread;

key_thread = rt_thread_create("KEY Thread Manage", /*線程名字*/
KEY_ManageEntry,/*線程入口函數(shù)*/
RT_NULL, /*線程入口函數(shù)參數(shù)*/
2048, /*線程棧大小*/
5, /*線程優(yōu)先級(jí)*/
10); /*線程時(shí)間片*/

if(key_thread != RT_NULL)
{
rt_kprintf("KEY Thread Created Success!n");
rt_thread_startup (key_thread);
}
else
{
rt_kprintf("KEY Thread Create Failed!n");
}
}

.h文件

#ifndef APPLICATIONS_APP_KEY_H_
#define APPLICATIONS_APP_KEY_H_

#include "stdint.h"

typedef enum
{
    KEY_PRESSED  = 0u,
    KEY_RELEASED = 1u,
    KEY_UNKNOW   = 2u
} E_KeySt;

#define KEY_NUM                           (3u)
#define KEY_NUM_1                         (0u)
#define KEY_NUM_2                         (1u)
#define KEY_NUM_3                         (2u)

#define KEY_SW_FILTER_THD                 (4u)

#define KEY_SAMPLE_PERIOD                 (10u)
#define KEY_HOLD_SHORT_TIME               (500u) /*ms*/
#define KEY_HOLD_MIDDLE_TIME              (1500u) /*ms*/
#define KEY_HOLD_LONG_TIME                (1500u) /*ms*/

extern E_KeySt KEY_GetKeyStatus(uint8_t paraKeyNum);
extern E_KeySt KEY_GetKeyPressedStatus(uint8_t paraKeyNum);

void KEY_AppInit(void);

#endif