一種基于定時中斷的按鍵檢測程序

ID:70650 · 發(fā)表于 2014-12-20 18:31

零該程序產(chǎn)生的背景

話說2012年，小白菜要做一個三相電壓電流組合表，這個儀表需要進行數(shù)據(jù)輸入（小白菜以前的項目也有輸入，但是小白菜沒有仔細的研究過），并且給出的時間很長，小白菜有時間來做一些“研究處理”。拿著以前寫的按鍵檢測程序，感覺漏洞百出，于是想著趁著有時間把這部分做出來，于是便用了一個星期（實際是5天，雙休思密達）專門寫了這部分程序。

一小白菜的應用需求

小白菜的儀表僅需要單短擊（簡稱單擊）和單長擊（簡稱長擊），單短擊要在按鍵松開后才進行識別，單長擊要在達到設定的時間閥值時進行識別（這時按鍵未松開）。

不需要考慮的情況如下，不需要連擊（可以做為多次短擊）、不需要多鍵同時擊、暫時不需要考慮輸入數(shù)字時長按某鍵，數(shù)字快速自加或自減。

該檢測程序要滿目不依賴于任何一種單片機，也不依賴按鍵連接方式，如獨立式，矩陣式（當然你要用按鍵掃描芯片那就……你要用AD式鍵盤，我……好吧，你贏了～），能夠獨立存在。

二按鍵過程分析

1 按鍵小思考

正常的按鍵過程（不考慮非法的按鍵狀態(tài)）如圖2.1.1。

圖2.1.1 正常按鍵狀態(tài)示意圖

單擊和長擊只是時間上的區(qū)分而已，但是其識別時稍有區(qū)別，單擊是在按鍵松開時進行識別的，長擊是在按鍵閉合時進行識別的。見圖2.1.2。

圖2.1.2 長短擊按鍵狀態(tài)示意圖

2 各種可能出現(xiàn)的按鍵情況

合法情況不再贅述。下面把非法（僅在本應用中非法）的情況列一下。

(1) 人為或干擾引起的單擊時間過短（主要為防干擾）。

(2) 單擊時間過長（與(1)對應，凡事有短就有長，要有度嘛～）。

(3) 按下了多個鍵（與我的應用需要相悖，所以非法）。這里有可能是同時按的，也有可能是異步按下的。

(4) 快速多次按同一個鍵。這種情況可以歸結到(1)。

(5) 我覺得沒有了，元芳，你怎么看？？

一種基于定時器按鍵檢測程序(已測試).rar (527.02 KB, 下載次數(shù): 260)

ID:70650 · 發(fā)表于 2014-12-20 18:32

AppStdin.C文件：

/*
********************************************************************************
* 開發(fā)環(huán)境 : Keil4
* 文件名 : AppStdin.C
* 程序員 : 3htech
* 開發(fā)時間 : 20120806----
* 描述 : 標準輸入處理，如按鍵。
* 生存條件 :
*-------------------------------------------------------------------------------
* 修　改 :
* 日　期 :
* 描述 :
*-------------------------------------------------------------------------------
********************************************************************************
*/
//------------------------------ 程序開關 ------------------------------//
//----------------------------------------------------------------------------//
// 名稱：
// 功能：
//----------------------------------------------------------------------------//
//------------------------------ 系統(tǒng)頭文件包含 ------------------------------//
// 無
//----------------------------- 自定義頭文件包含 -----------------------------//
#include"Config.H"
//------------------------------ 全局變量定義 ------------------------------//
//----------------------------------------------------------------------------//
//變量名稱：KeyScan
//變量功能：按鍵掃描參數(shù)結構體。
//作用域：全局、對外完全可見
//重要說明：僅能查詢鍵值KeyScan.u8KeyValue；
// ：您不應當試圖改寫KeyScan的所有成員。
//----------------------------------------------------------------------------//
KeyScanType KeyScan;
//------------------------------- 宏定義 ---------------------------------//
//----------------------------------------------------------------------------//
//宏名：
//功能：
//重要說明：無
//----------------------------------------------------------------------------//
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 本文件專用函數(shù)定義 //
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//----------------------------------------------------------------------------//
// 按鍵相關變量清零函數(shù) (僅限本文件使用)
//函數(shù)名稱：App_Key_Clear()
//函數(shù)功能：清零按鍵相關變量。但不清按鍵寄存器KeyScan.u8KeyValue。
// ：KeyScan.u8KeyValue變量在調(diào)用函數(shù)App_Get_Key_Value()之后自動清零。
//入口參數(shù)：無
//出口參數(shù)：無
//重要說明：無
//編寫日期：20120806
//----------------------------------------------------------------------------//
//修改日期：
//修改人員：
//修改內(nèi)容：
//----------------------------------------------------------------------------//
static void App_Key_Clear(void)
{
KeyScan.u8KeyErrFlg = TRUE;
KeyScan.u8KeyLast = KEY_NULL;
KeyScan.u8KeyTimer = 0;
KeyScan.u8KeyOffTimer = 0;
}
//----------------------------------------------------------------------------//
// 獲取本次掃描時的按鍵鍵值函數(shù) (僅限本文件使用)
//函數(shù)名稱：App_Get_Current_Key()
//函數(shù)功能：獲取本次掃描時的按鍵鍵值。
//入口參數(shù)：無
//出口參數(shù)：返回本次掃描到的鍵值。
//重要說明：無
//編寫日期：20120807
//----------------------------------------------------------------------------//
//修改日期：
//修改人員：
//修改內(nèi)容：
//----------------------------------------------------------------------------//
static uint8 App_Get_Current_Key(void)
{
uint8 u8Current;
// 獲取本次掃描的鍵值。硬件上鍵按下時，口線為0，這里翻轉一下，即鍵按下時為1.
u8Current = 0x07 & (~P3);
// 鍵值翻譯
if(0x00 == u8Current) // 無鍵按下
{
u8Current = KEY_NULL;
}
else if(0x01 == u8Current) // Key1按下
{
u8Current = KEY_ENTER;
}
else if(0x02 == u8Current) // Key2按下
{
u8Current = KEY_UP;
}
else if(0x04 == u8Current) // Key3按下
{
u8Current = KEY_ESC;
}
else // 按鍵出錯
{
u8Current = KEY_ERR;
}
return u8Current;
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 本文件專用函數(shù)定義結束 //
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//============================================================================//
// 對外服務函數(shù)定義 //
//============================================================================//
//============================================================================//
// 按鍵初始化函數(shù) (對外提供服務)
//函數(shù)名稱：App_Init_Key()
//函數(shù)功能：初始化按鍵檢測所需要的寄存器。
//入口參數(shù)：無
//出口參數(shù)：無
//重要說明：必須在定時中斷服務函數(shù)執(zhí)行前調(diào)用完本函數(shù)，使變量一個合法的初始值
// ：開始運行，以防止因為變量隨機值而出現(xiàn)誤動作的情況�。。�
//編寫日期：
//============================================================================//
//修改日期：
//修改人員：
//修改內(nèi)容：
//============================================================================//
extern void App_Init_Key(void)
{
App_Key_Clear();
KeyScan.u8KeyReg = KEY_NULL;
KeyScan.u8KeyValue = KEY_NULL;
}
//============================================================================//
// 按鍵檢測函數(shù) (對外提供服務)
//函數(shù)名稱：App_Detect_Key()
//函數(shù)功能：檢測按鍵。
//入口參數(shù)：無
//出口參數(shù)：無
//重要說明：請參見按鍵流程圖和狀態(tài)轉換圖來讀本程序。本函數(shù)在中斷中調(diào)用。
// ：若有鍵按下，鍵值保存在KeyScan.u8KeyReg變量中。您應當使用函數(shù)
// ：App_Get_Key_Value()來讀取按鍵值，調(diào)用該函數(shù)后，u8KeyReg變量清零。
//編寫日期：
//============================================================================//
//修改日期：
//修改人員：
//修改內(nèi)容：
//============================================================================//
extern void App_Detect_Key(void)
{
// 獲取本次掃描時的鍵值
KeyScan.u8KeyCurrent = App_Get_Current_Key();
// 按鍵未發(fā)生錯誤
if(TRUE == KeyScan.u8KeyErrFlg)
{
//===========================================================//
// 本次單按鍵松開或無鍵按下
if(KEY_NULL == KeyScan.u8KeyCurrent)
{
// 上次也無鍵按下
if(KEY_NULL == KeyScan.u8KeyLast)
{
KeyScan.u8KeyTimer = 0;
KeyScan.u8KeyOffTimer = 0;
// 由于本函數(shù)在中斷中調(diào)用，并且絕大部分時間都無按鍵操作，所以這里使用
// return直接返回，以加速系統(tǒng)響應。
return ;
}
else
{
KeyScan.u8KeyOffTimer++;
if(KEY_OFF_MIN_TIME <= KeyScan.u8KeyOffTimer)
{
// 上次有鍵按下，且鍵值合法
if(KEY_SHORT_MAX_VALUE >= KeyScan.u8KeyLast)
{
// 短按
if( (KEY_SHORT_PRESS_MIN_TIME <= KeyScan.u8KeyTimer)
&& (KEY_LONG_PRESS_MIN_TIME > KeyScan.u8KeyTimer))
{
KeyScan.u8KeyReg = KeyScan.u8KeyLast;
}
}
App_Key_Clear();
}// if(KEY_OFF_MIN_TIME <= KeyScan.u8KeyOffTimer)
}// if(KEY_NULL == KeyScan.u8KeyLast) else
}// if(KEY_NULL == KeyScan.u8KeyCurrent)
//===========================================================//
// 本次按鍵值合法。
else if(KEY_SHORT_MAX_VALUE >= KeyScan.u8KeyCurrent)
{
// 上次無鍵按下
if(KEY_NULL == KeyScan.u8KeyLast)
{
// 記錄鍵值
KeyScan.u8KeyLast = KeyScan.u8KeyCurrent;
KeyScan.u8KeyTimer++;
}
// 上次有鍵按下，且兩次按鍵相同
else if(KeyScan.u8KeyCurrent == KeyScan.u8KeyLast)
{
// 時間記數(shù)器
if(0xFF != KeyScan.u8KeyTimer)
{
KeyScan.u8KeyOffTimer = 0;
KeyScan.u8KeyTimer++;
}
// 如果時間已經(jīng)過了長按鍵所要求的最短時間，則直接認為是長按鍵，
// 并且把u8KeyErrFlg = FALSE，這樣可以忽略后面的錯誤情況的出現(xiàn)。
if(KEY_LONG_PRESS_MIN_TIME <= KeyScan.u8KeyTimer)
{
KeyScan.u8KeyReg = KEY_LONG | KeyScan.u8KeyLast;
KeyScan.u8KeyErrFlg = FALSE;
}
}
// 兩次鍵值不相同，說明按鍵出錯。
else
{
KeyScan.u8KeyErrFlg = FALSE;
}
}// else if(KEY_SHORT_MAX_VALUE >= u8KeyCurrent)
//===========================================================//
// 本次按鍵值非法
else
{
KeyScan.u8KeyErrFlg = FALSE;
}
}//if(TRUE == KeyScan.u8KeyErrFlg)
// 按鍵發(fā)生錯誤
else
{
// 錯誤的按鍵已經(jīng)松開
if(KEY_NULL == KeyScan.u8KeyCurrent)
{
KeyScan.u8KeyOffTimer++;
if(KEY_OFF_MIN_TIME <= KeyScan.u8KeyOffTimer)
{
App_Key_Clear();
}
}
else
{
KeyScan.u8KeyOffTimer = 0;
}
}//if(TRUE == KeyScan.u8KeyErrFlg) else
}
//============================================================================//
// 鍵值讀取函數(shù) (對外提供服務)
//函數(shù)名稱：App_Get_Key_Value()
//函數(shù)功能：讀取按鍵值。用戶可查詢的變量KeyScan.u8KeyValue在本函數(shù)中進行賦值操作。
// ：您也可以直接使用KeyScan.u8KeyValue，但使用前一定要先調(diào)用本函數(shù)。
// 合法值為KEY_NULL、KEY_ERR、
// KEY_ESC、KEY_UP、KEY_ENTER
// KEY_ESC_L、KEY_UP_L、KEY_ENTER_L
//入口參數(shù)：無
//出口參數(shù)：讀取到的按鍵值。
//重要說明：該函數(shù)僅能在按鍵處理程序中調(diào)用一次。
//編寫日期：20120808
//============================================================================//
//修改日期：
//修改人員：
//修改內(nèi)容：
//============================================================================//
extern uint8 App_Get_Key_Value(void)
{
// 這段代碼不允許被打斷，以防止定時中斷函數(shù)對鍵值寄存器做賦值操作。
EA = 0;
KeyScan.u8KeyValue = KeyScan.u8KeyReg;
KeyScan.u8KeyReg = KEY_NULL;
EA = 1;
return KeyScan.u8KeyValue;
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 對外服務函數(shù)定義結束 //
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//------------------------------ 文件結束 ------------------------------//s

復制代碼

ID:70650 · 發(fā)表于 2014-12-20 18:32

AppStdin.H文件：

/*
********************************************************************************
* 開發(fā)環(huán)境 : Keil4
* 文件名 : AppStdin.H
* 程序員 : 3htech
* 開發(fā)時間 : 20120806----
* 描述 : 標準輸入處理，如按鍵。
* 生存條件 :
*-------------------------------------------------------------------------------
* 修　改 :
* 日　期 :
* 描述 :
*-------------------------------------------------------------------------------
********************************************************************************
*/
//------------------------------ 文件開關 ------------------------------//
// 防止文件包含時多次編本文件，與本文件結尾處的endif對應。
#ifndef _APPSTDIN_H_
#define _APPSTDIN_H_
//----------------------------------------------------------------------------//
//------------------------------ 系統(tǒng)頭文件包含 ------------------------------//
// 無
//----------------------------- 自定義頭文件包含 -----------------------------//
#include"Config.H"
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 移植修改(2處) //
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//----------------------------------------------------------------------------//
// 編號：1
// 名稱：KEY
// 功能：鍵值。這些鍵值只針對特定的電路。
//----------------------------------------------------------------------------//
#define KEY_NULL (0x00) // 表示無鍵按下。
#define KEY_SHORT_MAX_VALUE (0x03)// 請把短按鍵中宏定義最大的值賦值到此處。
// 短按鍵的宏定義的數(shù)值必須從1開始，最大到15。
#define KEY_ESC (0x03) // 對應硬件上的Key3，P3.3 短按
#define KEY_UP (0x02) // 對應硬件上的Key2，P3.1 短按
#define KEY_ENTER (0x01) // 對應硬件上的Key1，P3.0 短按
#define KEY_LONG (0x10)
#define KEY_ESC_L (KEY_ESC | KEY_LONG) // 對應硬件上的Key3，P3.3 長按
#define KEY_UP_L (KEY_UP | KEY_LONG) // 對應硬件上的Key2，P3.1 長按
#define KEY_ENTER_L (KEY_ENTER | KEY_LONG) // 對應硬件上的Key1，P3.0 長按
#define KEY_ERR (0xFF) // 表示有鍵按下，但是鍵值錯誤
//----------------------------------------------------------------------------//
// 編號：2
// 名稱：KEY_xxxx_PRESS_MIN_TIME
// 功能：按鍵識別時間。按鍵時長處于20ms--1s之間的認為是短按，1s以外是長按，
// ：不足20ms的是垃圾數(shù)據(jù)。
//----------------------------------------------------------------------------//
#define KEY_LONG_PRESS_MIN_TIME 100 // 最短長按時間，1s
#define KEY_SHORT_PRESS_MIN_TIME (2) // 最短短按時間，20ms
#define KEY_OFF_MIN_TIME (3) // 按鍵松開時，必須經(jīng)過N個10ms才認為是完全松開。
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 移植修改結束 //
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//-------------------------------- 類型聲明 --------------------------------//
//----------------------------------------------------------------------------//
//類型名稱：KeyScanType
//類型功能：單片機掃描按鍵所需要的結構體。
//成員詳解：
// u8KeyErrFlg, 按鍵發(fā)生錯誤標志。TRUE = 無錯誤，F(xiàn)ALSE = 產(chǎn)生了錯誤。
// u8KeyLast，上一次掃描時的按鍵值。這里只是計錄上一次掃描時按下的鍵。
// 合法值為KEY_NULL、KEY_ERR、KEY_ESC、KEY_UP、KEY_ENTER
// u8KeyCurrent, 本次掃描時的按鍵值。這里只是計錄本次掃描時按下的鍵。
// 合法值為KEY_NULL、KEY_ERR、KEY_ESC、KEY_UP、KEY_ENTER
// u8KeyTimer，按鍵時長定時器。
// u8KeyOffTimer，按鍵松開時長定時器。
// u8KeyReg，鍵值寄存器，按鍵動作結束后，如果未發(fā)生錯誤，則該變量中新的按鍵值。
// 您的程序不應當使用本變量。
// 合法值為KEY_NULL、KEY_ERR、
// KEY_ESC、KEY_UP、KEY_ENTER
// KEY_ESC_L、KEY_UP_L、KEY_ENTER_L
// u8KeyValue, 保存著鍵值，該變量供用戶調(diào)用。該變量是u8KeyReg的一個復制版本。
// 該變僅可查詢，您不需要在使用后對該變量進行清零操作。
//重要說明：
//----------------------------------------------------------------------------//
typedef struct
{
PRIVATE
uint8 u8KeyErrFlg;
uint8 u8KeyLast;
uint8 u8KeyCurrent;
uint8 u8KeyTimer;
uint8 u8KeyOffTimer;
uint8 u8KeyReg;
PUBLIC
uint8 u8KeyValue;
}KeyScanType;
//------------------------------ 全局變量聲明 ------------------------------//
//----------------------------------------------------------------------------//
//變量名稱：KeyScan
//變量功能：按鍵掃描參數(shù)結構體。
//作用域：全局、對外完全可見
//重要說明：僅能查詢鍵值KeyScan.u8KeyValue；
// ：您不應當試圖改寫KeyScan的所有成員。
//----------------------------------------------------------------------------//
extern KeyScanType KeyScan;
//------------------------------- 宏定義 ---------------------------------//
//----------------------------------------------------------------------------//
//宏名：
//功能：
//重要說明：無
//----------------------------------------------------------------------------//
//------------------------------- 枚舉 ---------------------------------//
//----------------------------------------------------------------------------//
//名稱：
//功能：
//重要說明：無
//----------------------------------------------------------------------------//
//============================================================================//
// 函數(shù)聲明 //
//============================================================================//
extern void App_Init_Key(void);
extern uint8 App_Get_Key_Value(void);
extern void App_Detect_Key(void);
//============================================================================//
// 函數(shù)聲明結束 //
//============================================================================//
//------------------------------ 文件開關 ------------------------------//
// 防止文件包含時多次編本文件，與本文件開頭處的 #ifndef 對應。
#endif
//----------------------------------------------------------------------------//
//------------------------------ 文件結束 ------------------------------//

復制代碼

ID:70650 · 發(fā)表于 2014-12-20 18:34

TypeRedefine.H文件：

/*
********************************************************************************
* 開發(fā)環(huán)境 : Keil4
* 文件名 : TypeRedefine.H
* 程序員 : 3htech
* 開發(fā)時間 : 2012-06-04
* 描述 : 類型重新定義。
* 生存條件 : 自由存在。
*-------------------------------------------------------------------------------
* 修　改 :
* 日　期 :
* 描述 :
*-------------------------------------------------------------------------------
********************************************************************************
*/
//------------------------------ 文件開關 ------------------------------//
// 防止文件包含時多次編本文件，與本文件結尾處的endif對應。
#ifndef _TYPEREDEFINE_H_
#define _TYPEREDEFINE_H_
//----------------------------------------------------------------------------//
//------------------------------ 系統(tǒng)頭文件包含 ------------------------------//
#include<stdio.H> // 為了使用NULL的定義。
//----------------------------- 自定義頭文件包含 -----------------------------//
//無
//-------------------------------- 類型聲明 --------------------------------//
//----------------------------------------------------------------------------//
//類型名稱：
//類型功能：
//成員詳解：
//重要說明：
//----------------------------------------------------------------------------//
//------------------------------ 全局變量定義 ------------------------------//
//無
//--------------------------------------------------------------//
// 類型重新定義
//名稱：類型重新定義
//功能：
// 51系列單片機應用下的類型重新定義。
// 使用的是8位單片機，因此char是8位，int為16位，long為32位
//--------------------------------------------------------------//
typedef bit bdata uint1; // 無符號1 位整型變量需要加前綴u1
typedef unsigned char uint8; // 無符號8 位整型，前綴u8
typedef signed char int8; // 有符號8 位整型，前綴i8
typedef unsigned int uint16; // 無符號16位整型，前綴u16
typedef signed int int16; // 有符號16位整型，前綴i16
typedef unsigned long uint32; // 無符號32位整型，前綴u32
typedef signed long int32; // 有符號32位整型，前綴i32
typedef float flt32; // 單精度浮點數(shù)(32位長度)，前綴f32
//------------------------------- 宏定義 ---------------------------------//
//----------------------------------------------------------------------------//
//宏名：TURE, FALSE
//功能：錯誤標志或操作完成標志。
//重要說明：無
//----------------------------------------------------------------------------//
#ifndef TRUE
#define TRUE 0
#endif
#ifndef FALSE
#define FALSE 1
#endif
//----------------------------------------------------------------------------//
//宏名：PRIVATE, PUBLIC
//功能：僅僅顯示表明哪些是私有變量，哪些可以自由訪問。
//重要說明：無
//----------------------------------------------------------------------------//
#ifndef PRIVATE
#define PRIVATE
#endif
#ifndef PUBLIC
#define PUBLIC
#endif
//------------------------------ 文件開關 ------------------------------//
// 防止文件包含時多次編本文件，與本文件開頭處的 #ifndef 對應。
#endif
//----------------------------------------------------------------------------//
//------------------------------ 文件結束 ------------------------------//

復制代碼

ID:70650 · 發(fā)表于 2014-12-20 18:34

Config.H文件：

/*
********************************************************************************
* 開發(fā)環(huán)境 : Keil4
* 文件名 : Config.H
* 程序員 : 3htech
* 開發(fā)時間 : 2012-06-06
* 描述 : 所有頭文件的總集合
* 生存條件 : 自由存在。
*-------------------------------------------------------------------------------
* 修　改 :
* 日　期 :
* 描述 :
*-------------------------------------------------------------------------------
********************************************************************************
*/
//------------------------------ 文件開關 ------------------------------//
// 防止文件包含時多次編本文件，與本文件結尾處的endif對應。
#ifndef _CONFIG_H_
#define _CONFIG_H_
//----------------------------------------------------------------------------//
//------------------------------ 系統(tǒng)頭文件包含 ------------------------------//
#include<intrins.h>
#include <stdio.H>
#include <stdlib.H>
#include <math.H>
//----------------------------- 自定義頭文件包含 -----------------------------//
// 單片機頭文件
//=============================//
#include "ATT703x.H"
// 公共層
//=============================//
#include "TypeRedefine.H"
// 應用層
//=============================//
// 芯片驅動
//=============================//
// 總線驅動
//=============================//
//------------------------------ 文件開關 ------------------------------//
// 防止文件包含時多次編本文件，與本文件開頭處的 #ifndef 對應。
#endif
//----------------------------------------------------------------------------//
//------------------------------ 文件結束 ------------------------------//

復制代碼

ID:70769 · 發(fā)表于 2014-12-24 20:25

GOOD!!!

ID:73757 · 發(fā)表于 2015-2-23 21:17

不錯，下載來慢慢研究，謝謝！

ID:87000 · 發(fā)表于 2015-7-27 18:20

號東西呀！��！
不知道會不會用到了

ID:66287 · 發(fā)表于 2018-2-9 15:43

不錯，很有研究價值

ID:379475 · 發(fā)表于 2018-8-8 17:10

不錯很值得研究

ID:290712 · 發(fā)表于 2018-10-16 14:42

謝謝樓主分享��！

ID:546 · 發(fā)表于 2018-11-5 15:44

向樓主學習，注譯很清楚

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一種基于定時中斷的按鍵檢測程序

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