《机智云Gokit3开发篇》5 KEY按键介绍与驱动移植实现长短按

野机工程师

注：文章结尾附本文章源码、原理图 资料链接



概述：本文介绍了gokit3的板载按键、按键原理，以及移植官方GOkit3 HAL库的驱动按键状态机实现长短按的功能


一、key按键的原理
Key原理图:
截取《gokit3功能板原理图V3.0.PDF》第3页的 The Key 部分。



上拉电阻（R25, R26,R27）：讲解 R25 (1K) 的作用。说明默认状态下按键引脚是 高电平 (3.3V)，按下后接地变为 低电平 (0V) —— 即“低电平有效”。

如果STM32的GPIO口检测是 0 (RESET) -> 代表按键被按下。

如果STM32的GPIO口检测是 1 (SET) -> 代表按键松开。


二、Gokit3板载的按键介绍





原理图如上：因为这里按键是放在SOC功能板上，然后又通过排针与MCU核心板相连，所以可以得到这三个按键响应的GPIO口

Key1 -- PA8
Key2 -- PB10
Key3 -- PA1


实物图



三、机智云按键驱动移植

我们选择用官方的按键驱动源码移植到我们自己的工程。官方的驱动按键代码方便好用，直接拿来用就可以了

1、把官方key源码添加进自己的工程文件(这里官方的源码可以从机智云官网生成数据点后下载MCU源码，也可以直接看我的链接里面的资料直接下载即可)

为了实现长短按功能，我们不重复造轮子，直接移植机智云官方提供的高质量按键驱动。该驱动采用状态机 (Finite State Machine) 思想，通过定时器轮询按键状态，效率极高

2、打开keil工程添加进工程
这里注意添加一下头文件引用路径


3、因为此驱动主要逻辑是状态机检测按键，所以这里要先配置一个Tim2定时器中断作为时钟源
打开CubeMx然后开始配置定时器
这里配置1ms的定时器中断

驱动需要一个精准的时间基准来判断“按下了多久”。我们使用 TIM2。

Clock Source: Internal Clock。

Prescaler (预分频): 72 - 1 (假设主频72MHz)。

Counter Period (重装载值): 1000 - 1。

计算公式：72MHz / 72 / 1000 = 1000Hz = 1ms

记得打开定时器的NVIC中断配置
在 NVIC Settings 选项卡中，勾选 TIM2 global interrupt，开启中断！



4、配置按键用到的GPIO

这里GOkit3板载的按键可以通过原理图看到所用的3个按键用到的GPIO口

Key1 -- PA8
Key2 -- PB10
Key3 -- PA1

5、通过CubeMX配置对应按键GPIO口
为输入模式

根据前面的引脚关系，在 CubeMX 中将 PA8, PB10, PA1 配置为 GPIO_Input。

Pull-up/Pull-down：选择 No Pull（因为板子上已经有外部上拉电阻了，如果板子没电阻则需选 Pull-up）

点击生成代码，打开工程


四、实验：长短按实现切换RGB灯的效果

这里分别对这个代码驱动的三个按键的长按短按进行驱动测试
1、先封装一个函数，用于开启定时器的计时与溢出中断

void timerInit(void)

{

   HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);

}

2、编写定时器2的中断回调函数，给key实现长短按提供时钟时基
在里面添加keyHandle(); 这个驱动提供的函数，在内部会计算按键的长短时间

//编写定时器中断回调函数

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)

{

if(htim==&htim2)

{

   keyHandle();   

}

}

在此处定义和**即可




3、定义各按键的短按长按回调函数，这样想要的实现的逻辑就可以在此回调函数中编写代码即可，非常方便

这是本驱动最方便的部分，你不需要在主循环里写 if(key==0)，只需要定义好“按下去要干什么”的函数（回调函数）即可。

Key1短按回调函数

void key1ShortPress(void)

{

  

}

Key1长按回调函数

void key1LongPress(void)

{

   

}

Key2短按回调函数

void key2ShortPress(void)

{

}

Key2长按回调函数

void key2LongPress(void)

{

}

void key3ShortPress(void)

{

}

void key3LongPress(void)

{

}

写在此处即可

4、key初始化函数与调用keyinit来创建按键与定义对应的按键
也就是说

我们需要告诉驱动，KEY1 对应哪个引脚，以及它对应的回调函数是谁

void keyInit(void)

{

    /* Key parameter initialization*/

    keyCategory_t keys[KEY_NUM]={

        [KEY1] = {

        .fsm.keyGpio.keyPort = KEY1_GPIO_Port,

        .fsm.keyGpio.keyPin = KEY1_Pin,

        //Key1 State Machine Init

        .fsm.keyShield = ENABLE,

        .fsm.keyDownLevel = Bit_RESET,

        //Key1 Callback function init

        .func.ShortPressCb = key1ShortPress,

        .func.longPressCb = key1LongPress,

        },

        [KEY2] = {

        .fsm.keyGpio.keyPort = KEY2_GPIO_Port,

        .fsm.keyGpio.keyPin = KEY2_Pin,

        //Key2 State Machine Init

        .fsm.keyShield = ENABLE,

        .fsm.keyDownLevel = Bit_RESET,

        //Key2 Callback function init

        .func.ShortPressCb = key2ShortPress,

        .func.longPressCb = key2LongPress,

        },

        [KEY3] = {

        .fsm.keyGpio.keyPort = KEY3_GPIO_Port,

        .fsm.keyGpio.keyPin = KEY3_Pin,

        //Key2 State Machine Init

        .fsm.keyShield = ENABLE,

        .fsm.keyDownLevel = Bit_RESET,

        //Key2 Callback function init

        .func.ShortPressCb = key3ShortPress,

        .func.longPressCb = key3LongPress,

        },

    };

    keyParaInit(keys);

}

5、主函数调用定时器初始化函数与按键key初始化函数





6、实现想要的逻辑，例如我想要短按key1，实现亮RGB红灯，长按key1，亮绿灯，短按key2，亮绿灯，长按key2，亮白灯，短按key3关闭灯光；
在对应按键的回调函数里写逻辑即可，非常方便

void key1ShortPress(void)

{

  ledRgbControl(255,0,0); //亮红灯

}

7、编译烧录之后

通过本实验，我们不仅掌握了Gokit3的按键硬件原理，更重要的是学会了“注册回调”这种高级的编程思维。这种方式将“按键检测”和“业务逻辑”完全解耦，以后想修改按键功能，只需要改回调函数里的代码，完全不用动驱动层，非常适合后续接入机智云复杂的配网逻辑。

本文到此结束，谢谢大家！

源码、原理图资料链接
原理图：
链接: https://pan.baidu.com/s/19mmg4zj4c9RA-ejn64NxfQ?pwd=WPC1 提取码: WPC1


源码：
链接: https://pan.baidu.com/s/1wqErf1tXGLQYLwW7y4UNww?pwd=WPC1 提取码: WPC1