移植按键框架(MultiButton )到STM32 并使用

2024-05-29 02:36

本文主要是介绍移植按键框架(MultiButton )到STM32 并使用,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

文章目录

  • 一、MultiButton
    • 1.1 MuliButton 支持如下的按钮事件:
    • 1.2 下载MuliButton
  • 二、移植MultiButton
    • 2.1 复制MultiButton源码到裸机工程中:
    • 2.2 添加MultiButton源码到项目中:
    • 2.3 编写MultiButton应用代码
      • 2.3.1 包含头文件
      • 2.3.2 定义一个按键结构(按键对象)
      • 2.3.3 初始化按键对象
      • 2.3.4 注册按键事件
      • 2.3.5 首先在main函数之前定义这两个事件的回调函数,回调函数有两种写法。
      • 2.3.6 启动按键
      • 2.3.7 设置一个5ms间隔的定时器循环调用后台处理函数
    • 2.4 MultiButton配置
  • 三、实验现象
  • 四、MultiButton设计思想解读
    • 4.1 面向对象思想
    • 4.2 按键对象单链表
    • 4.3 状态机处理思想
      • 4.3.1 读取当前引脚状态
      • 4.3.2 判断当前状态机的状态
      • 4.3.3 按键消抖
      • 4.3.4 状态机(整个设计的灵魂所在)
  • 五、资源工程下载

一、MultiButton

MultiButton,一个小巧简单易用的事件驱动型按键驱动模块,作者 0x1abin,目前收获 222 个star,遵循 MIT 开源许可。

这个项目非常精简,只有两个文件,可无限量扩展按键,按键事件的回调异步处理方式可以简化程序结构,去除冗余的按键处理硬编码,让你的按键业务逻辑更清晰。

在这里插入图片描述

1.1 MuliButton 支持如下的按钮事件:

事件说明
PRESS_DOWN按键按下,每次按下都触发
PRESS_UP按键弹起,每次松开都触发
PRESS_REPEAT重复按下触发,变量repeat计数连击次数
SINGLE_CLICK单击按键事件
DOUBLE_CLICK双击按键事件
LONG_RRESS_START达到长按时间阈值时触发一次
LONG_PRESS_HOLD长按期间一直触发

1.2 下载MuliButton

GIthub地址:https://github.com/0x1abin/MultiButton

二、移植MultiButton

2.1 复制MultiButton源码到裸机工程中:

在这里插入图片描述

2.2 添加MultiButton源码到项目中:

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

此时编译没有问题。

2.3 编写MultiButton应用代码

main.c 文件中编写以下代码。

2.3.1 包含头文件

/* USER CODE BEGIN Includes */#include <stdio.h>		//要使用printf
#include "multi_button.h"typedef enum {SW_S1 = 0,SW_S2,SW_S3,KEY_NUM,
}KEY_IDe;/* USER CODE END Includes */

2.3.2 定义一个按键结构(按键对象)

/* USER CODE BEGIN PV *///申请一个按键结构
struct Button button1;/* USER CODE END PV */

2.3.3 初始化按键对象

在这里插入图片描述

  • handle: 创建的按键对象的指针

  • pin_level: 绑定按键GPIO电平读取接口的回调函数指针

  • active_level: 设置有效触发电平

  • button_id: 按键id,每个按键唯一标识

  • 首先在main函数之前实现一个GPIO电平读取接口:

    /**button_id 每一个按键的唯一ID**/
    uint8_t ucButtonRead_GPIO(uint8_t button_id)
    {// you can share the GPIO read function with multiple Buttonsswitch(button_id){case SW_S1:return HAL_GPIO_ReadPin(S1_GPIO_Port, S1_Pin);case SW_S2:return HAL_GPIO_ReadPin(S2_GPIO_Port, S2_Pin);case SW_S3:return HAL_GPIO_ReadPin(S3_GPIO_Port, S3_Pin);default:return 0;}
    }
    

2.3.4 注册按键事件

注册按钮事件的 API 如下:

在这里插入图片描述

  • handle: 创建的按键对象的指针
  • event:MultiButton 支持的按钮事件
  • cb: 要注册的该事件回调函数

MultiButton 支持的按钮事件枚举如下:

img

2.3.5 首先在main函数之前定义这两个事件的回调函数,回调函数有两种写法。

第一种适合于按键事件较少的情况

//按键1按下事件回调函数
void btn1_press_down_Handler(void* btn)
{printf("---> key1 press down! <---\r\n");
}//按键1松开事件回调函数
void btn1_press_up_Handler(void* btn)
{printf("***> key1 press up! <***\r\n");
}

main函数中,while(1)之前注册这两个回调函数:

//注册按钮事件回调函数
button_attach(&button1, PRESS_DOWN, btn1_press_down_Handler);
button_attach(&button1, PRESS_UP, btn1_press_up_Handler);

第二种 适合于按键事件较多的情况(推荐方法)

如果每个按键都要写 7 个回调函数,那么代码量会非常的大,所以可以将这 7 个回调函数写在一起,一次性全部注册,回调函数如下:

void Button_Callback(void *button)
{PressEvent btn_event_val;btn_event_val = get_button_event((struct Button *)button);
//if((struct Button *)button == &button1){if(btn_event_val == PRESS_DOWN){printf("---> key1 press down! <---\r\n");}else if(btn_event_val == PRESS_UP){printf("---> key1 press up! <---\r\n");}}else if((struct Button *)button == &button2){if(btn_event_val == PRESS_DOWN){printf("---> key2 press down! <---\r\n");}else if(btn_event_val == PRESS_UP){printf("---> key2 press up! <---\r\n");}}else if((struct Button *)button == &button3){if(btn_event_val == PRESS_DOWN){printf("---> key3 press down! <---\r\n");}else if(btn_event_val == PRESS_UP){printf("---> key3 press up! <---\r\n");}}}

注册回调函数的代码如下:

    button_attach(&button1, PRESS_DOWN, Button_Callback);button_attach(&button2, PRESS_DOWN, Button_Callback);button_attach(&button3, PRESS_DOWN, Button_Callback);button_attach(&button1, PRESS_UP, Button_Callback);button_attach(&button2, PRESS_UP, Button_Callback);button_attach(&button3, PRESS_UP, Button_Callback);

2.3.6 启动按键

启动按键的API如下:

img

接着在main函数中,while(1) 之前编写代码,启动按键:

//启动按键
button_start(&button1);

2.3.7 设置一个5ms间隔的定时器循环调用后台处理函数

这里就要用到 systick 了,在 main 函数的 while(1) 循环中编写如下代码:

  /* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 *///每隔5ms调用一次后台处理函数button_ticks();HAL_Delay(5);}/* USER CODE END 3 */

2.4 MultiButton配置

MultiButton.h 文件里面有这样的几段代码

在这里插入图片描述

  • TICKS_INTERVAL: 这个是定时时间
  • DEBOUNCE_TICKS: 消抖时间
  • SHORT_TICKS: 识别短按的时间
  • LONG_TICKS: 识别长按的时间

三、实验现象

编译、下载之后,每次按下 Key1时打印按下提示,松开Key1时打印松开提示:

在这里插入图片描述

四、MultiButton设计思想解读

4.1 面向对象思想

MultiButton 中每个按键都抽象为了一个按键对象,每个按键对象是独立的,系统中所有的按键对象使用单链表串起来,结构如下:

在这里插入图片描述

其中在变量后面跟冒号的语法称为位域,使用位域的优势是节省内存

比如在这个结构体中,本来 6 个uint8_t 类型的变量需要占用 6 个字节,但使用位域语法后,这6个变量只占用两个字节

img

4.2 按键对象单链表

MultiButton 自己定义了一个头指针

//button handle list head.
static struct Button* head_handle = NULL;

用户插入一个按键对象的代码如下:

//启动按键
button_start(&button1);

那么,button_start插入新的按键对象之后,单链表长啥样呢?

理解了 button_start 的源码就很好知道答案了:

img

第一次插入时,因为head_hanlerNULL,所以只需要执行 while 之后的代码,

img

按照它的插入于原理,如果再插入一个buuton2按键对象,结果是不是可以猜出来了呢?

没错,它长这样:

img

这样做是不是有点不符合常理?后插入Button2竟然在button1前面,凭什么?

这又不是排队抢鸡蛋,在前在后没什么关系的。只是这样的插入方法在代码算法上会非常简洁,两行代码完成插入。

4.3 状态机处理思想

MultiButton中使用状态机来处理每个按键对象(的状态),比如在上述应用中根据 Systick 提供的时基信号,每隔 5ms 调用一次 button_tick(),该函数会依次调用状态机对单链表上的所有按键对象进行遍历处理:

img

根据上一节的单链表讲解,系统中定义的链表头指针 head_handle 永远指向最后一个插入的按键对象,所以无需任何参数即可遍历整个单链表上的对象,非常之牛逼。

使用 button_handler 来对按键对象的状态进行处理,该函数源码如下:

(读源码的时候只需要记住该函数每隔5ms进入一次就很好分析了)

4.3.1 读取当前引脚状态

  • 调用该按键对象注册的读取状态函数进行读取:

img

4.3.2 判断当前状态机的状态

读取之后,判断当前状态机的状态,如果有功能正在执行(state不为0),则按键对象的tick值加1(后续一切功能的基础):

img

4.3.3 按键消抖

(连续读取3次,15ms,如果引脚状态一直与之前不同,则改变按键对象中的引脚状态):

img

4.3.4 状态机(整个设计的灵魂所在)

img

五、资源工程下载

移植按键框架(MultiButton)到STM32并使用资源-CSDN文库


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