软件按键消抖的几种方式(HAL库教程)
按键消抖的几种方式说明
此工程是:1.按键中断消抖 2.按键定时器中断
软件按键消抖实现方式1
- 循环阻塞判断(浪费CPU资源)
这个比较简单,就不记录具体操作了int main(void) {while (1){if (HAL_GPIO_ReadPin(Button1_GPIO_Port, Button1_Pin) == GPIO_PIN_RESET){HAL_Delay(20);if(HAL_GPIO_ReadPin(Button1_GPIO_Port, Button1_Pin) == GPIO_PIN_RESET){printf("Key 1 pressed.\n");HAL_GPIO_TogglePin(Led1_GPIO_Port, Led1_Pin);while(HAL_GPIO_ReadPin(Button1_GPIO_Port, Button1_Pin) == GPIO_PIN_RESET); // 等待按键松开}}} }
软件按键消抖实现方式2
- EXTI外部中断
1.将按键GPIO设置为外部中断输入方式,中断捕获类型可根据实际电路设置为上升沿或下降沿,这里我们配置为内部上拉、下降沿中断方式。
2.设置中断优先级,打开中断
3.写中断回调函数(小心有坑)
我实际测试效果不太好,不知道为什么//-----------------------KEY2 EXTI外部中断消抖()-------------------------------// void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin) {if (GPIO_Pin == KEY2_Pin) { // 判断是KEY2引脚触发的中断delay_ms(10); // 简单延时消抖(阻塞方式)if (HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_Port, KEY2_Pin) == GPIO_PIN_RESET) {// 按键确认按下,执行相应操作HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin); // 切换LED状态}} } - 另一种方案,将延时放在中断服务函数中
那问题来了,通过上面一步一步分析HAL库的I/O中断处理过程,就知道在用户处理函数之前的“HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler()”确认中断端口中就已经将中断标志位消除了(在用户处理函数之前),意味着抖动仍然能触发中断。然后再通过阅读相关文档,发现STM32中断是依靠向量表机制,也就是说只要触发了中断,一般情况下总是要去响应和清除相应的中断标志位。所以我认为在用户处理函数这么做可能可以解决问题,但以我个人经验,效果并不是很好,原因就是解决问题的方法不太对。
个人认为更正确的做法是在清除标志位之前延迟等待抖动消失,防止因抖动在此将中断标志位置为有效。即需要修改HAL库(Drivers/STM32F1xx_HAL_Driver/Src/stm32f1xx_hal_gpio.c)中的“HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler”函数。如图,在“__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(GPIO_Pin);”之前添加延迟“Delay_ms((uint32_t)20);”
软件按键消抖实现方式3
- 定时器中断(最推荐的方法)
使用定时器每隔10ms读取一次按键的状态,然后进行判断。
注意代码中定时器中断不要忘记开启!
GPIO配置为输入,根据原理图选择上拉下拉

配置定时器

开启定时器中断

// KEY1使用定时器中断方式扫描
// 按键状态枚举
typedef enum {KEY_STATE_RELEASE = 0x00, // 按键未按下KEY_STATE_SHAKE = 0x01, // 按键抖动检测中KEY_STATE_PRESS = 0x02 // 按键确认按下
} KeyState_TypeDef;// 按键数据结构
typedef struct {GPIO_TypeDef *Port; // 按键GPIO端口uint16_t Pin; // 按键GPIO引脚KeyState_TypeDef State; // 当前状态// void (*PressCallback)(void); // 按下后的回调函数
} Key_TypeDef;Key_TypeDef Key1 = {KEY1_GPIO_Port, KEY1_Pin, KEY_STATE_RELEASE};//-----------------------KEY1 10ms定时器检测+状态机----------------------
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{// 判断是定时器3发生的中断if (htim->Instance == TIM3) { // 假设使用TIM3Key_Scan_Handler(&Key1); // 周期执行按键扫描}
}
// 按键扫描状态机函数(需在定时中断中周期调用,如10ms一次)
void Key_Scan_Handler(Key_TypeDef *Key)
{uint8_t current_level = HAL_GPIO_ReadPin(Key->Port, Key->Pin);switch (Key->State) {// 状态1:初始释放状态case KEY_STATE_RELEASE:if (current_level == GPIO_PIN_RESET) { // 检测到低电平(按下)Key->State = KEY_STATE_SHAKE; // 转入消抖状态}break;// 状态2:消抖状态case KEY_STATE_SHAKE:if (current_level == GPIO_PIN_RESET) { // 再次确认仍是低电平Key->State = KEY_STATE_PRESS; //-------------------------------------------- 确认按键有效按下 ,可以执行按键按下的操作HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin); // 切换LED状态} else {Key->State = KEY_STATE_RELEASE; // 是抖动,返回释放状态}break;// 状态3:按下状态case KEY_STATE_PRESS:if (current_level == GPIO_PIN_SET) { // 检测到按键已释放(高电平)Key->State = KEY_STATE_RELEASE; // 返回释放状态}break;default:Key->State = KEY_STATE_RELEASE;break;}
}
总结
1.中断处理时间越短越好,不然严重浪费CPU资源
2.stm32 hal库 HAL_Delay用的 滴答定时器 延时的,并默认是 优先级最低的,如果外部中断 优先级高于或等于 滴答定时器优先级,会造成中断里面的HAL_Delay无限延时,造成锁死退不出去!
3.保险起见,还是别用HAL_Delay了
4.对于按键中断检测,最推荐定时器中断的方法
