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和12岁小同志搞创客开发:检测按键状态的两件法宝

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机缘巧合在网上认识一位12岁小同志,从零开始系统辅导其创客开发思维和技巧。
项目专栏:https://blog.csdn.net/m0_38106923/category_11097422.html



按键是创客开发过程中必不可少的器件之一,用户可以通过按键实现交互控制。例如:按键开关灯、长按按键解除报警、按键实现设备控制等功能。
MonAugust-202108094767..png
检测按键状态有两种方式:第一种,检测按键端口的输出电压信号变化,判断按键的状态;第二种,按键状态变化触发中断。
下面让我们学习这两种检测按键状态的方法~
1、检测电平变化,判断按键状态
如何驱动各类型传感器?这篇文章中讲到:可以将传感器进行分类,主要包括:数字量输出类型传感器、数字量输入类型传感器、模拟量电压类型传感器、模拟量电流类型传感器和协议类型传感器
按键本质上并不是传感器,但是按照驱动方式来看,可当作数字量输出类型传感器,进行驱动。
可以通过按键的设计图明白其中的原理,如下图所示,假设TP点接入单片机IO端口,当按键未被按下时,此处为5V高电平,当按键被按下时,此处就会变为0V低电平,通过这种高、低电平状态变化判断按键的状态变化。
MonAugust-202108094750..png
未按下按键电压状态
MonAugust-202108094391..png
按下按键电压状态
那么设计按键控制LED亮、灭的程序就非常好理解了,如下所示:
MonAugust-202108099397..png
2、使用中断触发,判断按键状态
我们在设计功能时,难免要用到延时,如果延时时间过长,可以发现按键就不那么灵敏了,主要原因在于:延时消耗过多的处理器资源,程序大多时间都运行在延时函数中,无法进行按键状态的判断。
这时候就需要使用中断触发功能了~
当控制器正在处理内部数据时,外界发生了紧急情况,要求CPU暂停当前的工作转去处理这个紧急事件。处理完毕后,再回到原来被中断的地址,继续原来的工作,这样的过程称为中断,过程如下所示:
MonAugust-202108099168..png
可通过监测按键电平信号变化,触发中断,如下图情况所示,当按键未按下,此时是5V高电平信号。
MonAugust-202108098785..png
当按下按键瞬间,高电平会切换到低电平,产生下降沿信号,此时可触发下降沿中断。
MonAugust-202108093213..png
当松开按键瞬间,低电平会切换到高电平,产生上降沿信号,此时可触发上降沿中断。
MonAugust-202108096050..png
中断程序的实现也非常简单,无需在主程序中设计程序,选择合适的中断信号触发模式,将需要实现的功能写在中断处理函数中,当检测到相应的触发信号,中断处理函数就可以运行了,如下所示:
MonAugust-202108094025..png
有一点需要注意,中断处理函数适合处理“急件”,处理完毕后,再回到原来被中断的地址,继续原来的工作,所以不应该在中断程序中有大量长时间的延时,以免对主程序产生影响。

Forgotten  版主

发表于 2021-8-9 15:53:28

写的不错,很有用的知识点
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