STM32之按鍵輸入實驗
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STM32之如何通過按鍵控制LED燈和蜂鳴器
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用到的板子：STM32F103開發板，一共有三個按鍵：WK_UP、KEY0和 KEY1。
目標：編寫通過這三個按鍵來控制LED燈和蜂鳴器，WK_UP控制蜂鳴器，按下響，在按一次停。KEY1 控制 LED1， 按一次亮， 再按一次滅；KEY0 則同時控制 LED0 和LED1，按下一次，他們的狀態就翻轉一次。
分析：
既然要通過按鍵控制，那麼先開啟原理圖，檢視三個按鍵WK_UP、KEY0和 KEY1對應的引腳。如下圖：
於是可以得知WK_UP接GPIOA引腳，KEY0和 KEY1接GPIOE引腳。查參考手冊，如下
GPIOA、GPIOE掛在RCC暫存器下的APB2上。
那麼步驟的第一步就有了，需要呼叫RCC_APB2PeriphClockCmd（）這個函式，來初始化I/O口時鐘，將GPIOA和GPIOE對應的時鐘使能。第二步則是呼叫GPIO_Init()這個函式，來配置I/O口，包括配置pin腳，輸入方式（上拉還是下拉）。到此關於按鍵的初始化函式就完成了。
然後題目中，對蜂鳴器、LED燈都是按一次響，在按一次滅，不用連續按，那麼就需要寫一個函式，即按鍵掃描函式，來實現這一功能。
按鍵輸入有兩種模式，一種為按下按鍵不鬆開，LED燈長亮，鬆開之後，在按一次按鍵，LED燈熄滅。另一種為按下按鍵不鬆開，LED燈一直閃爍（閃爍有可能觀察不到，因為程式掃描太快，眼睛跟不上燈變化的速度），鬆開之後，LED燈可能熄滅，也可能被點亮。這在程式中通過設定mode ，若mode=0，則符合第一種，若mode=1，則符合第二種。
下面便是編寫程式。
1、新建一個工程檔案，將所需要的各個標頭檔案包含進去。
2、在工程資料夾中新建一個資料夾—HARDWARE（名字可任取），然後在其中新建key資料夾,當然由於這個實驗用到了LED燈和BEEP蜂鳴器，故需要將以前編寫的LED燈和BEEP蜂鳴器的資料夾複製過來，最終需要在主程式中用到它們的原始檔。
4、將key.c檔案新增到HARDWARE- key 資料夾中，將key.h 檔案的路徑新增到 HARDWARE-BEEP 資料夾中。
5、編寫key.h程式碼
#ifndef __KEY_H
#define __KEY_H
#include "sys.h"
#define KEY0 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_4)
//（巨集定義：讀取按鍵0的埠和引腳的電平，並用KEY0表示）
#define KEY1 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_3)
//（讀取按鍵1的埠和引腳的電平，並用KEY1表示）
#define WK_UP GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0)
//（讀取按鍵up的埠和引腳的電平，並用WK_UP表示）
#define KEY0_PRES 1
//巨集定義：用KEY0_PRES表示1，目的是增加程式可讀性，在key.c程式中代表KEY0 按下
#define KEY1_PRES 2 //KEY1 按下 （解釋同上）
#define WKUP_PRES 3 //WK_UP 按下（解釋同上）
void KEY_Init(void);//定義一個按鍵初始化配置函式
u8 KEY_Scan(u8);//定義一個按鍵掃描函式
#endif
6、編寫key.c程式碼
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
void KEY_Init (void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;//定義一個結構體變數
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);
//使能GPIOA和GPIOE的時鐘
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU; //設定成上拉輸入
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4;//配置pin_3和pin_4引腳
GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStruct);
//配置GPIO口的初始化函式，這裡是針對GPIOE的pin_3和pin_4
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPD;//設定成下拉輸入
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;//配置pin_0引腳
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
//配置GPIO口的初始化函式，這裡是針對GPIOA的pin_0
}
u8 KEY_Scan(u8 mode)//定義一個按鍵掃描函式，資料型別為8位的無符號數，引數為mode
{
static u8 key_up=1;//定義一個關鍵字static ，給key_up賦值為1
if(mode)key_up=1;
if(key_up&&(KEY0==0||KEY1==0||WK_UP==1))
{
delay_ms(10);//去抖動
key_up=0;
if(KEY0==0)return KEY0_PRES;
else if(KEY1==0)return KEY1_PRES;
else if(WK_UP==1)return WKUP_PRES;
}
else if(KEY0==1&&KEY1==1&&WK_UP==0)key_up=1;
return 0;// 無按鍵按下
}
在主函式中 執行到這條 key=KEY_Scan(0)命令 ，也就是mode=0，那麼開始執行該函式。定義一個關鍵字static 變數 key_up，並給其賦值為1。if(mode)key_up=1; 不執行。執行if(key_up&&(KEY0==0||KEY1==0||WK_UP==1)) ，假設此時按下KEY1且不鬆開，則執行該if後面的語句。delay_ms(10);目的是去抖動。將key_up賦值為0，然後函式返回值為1（KEY0_PRES在巨集定義中表示為1），跳出函式，繼續執行主函式，使得LED1燈亮。程式繼續走，再一次走到key=KEY_Scan(0)，呼叫KEY_Scan函式，這時候由於key_up在上一次被賦值為0了，故此時if(key_up&&(KEY0==0||KEY1==0||WK_UP==1)) 也不執行，直接執行elseif(KEY0==1&&KEY1==1&&KEY2==1&&KEY3==0)key_up=1;此時key_up才重新變為1，然後return 0；那麼主函式中key=0,則不執行if(key)；故此時LED1燈狀態不變，依然亮。這樣就實現了第一種模式，即按鍵連續按的時候，燈/蜂鳴器的狀態不改變。（其他的形式類似）
下面貼一個正點原子論壇中一位老哥的解釋：
key_up只是作為一個標誌，
if(key_up&&(KEY0==0||KEY1==0||KEY2==0||KEY3==1))這裡邊判斷按鍵按下是要跟key_up相與的，也就是當你有鍵按下時還需要key_up為1才能讓程式讀取到按鍵值。key_up作為靜態變數只會被初始化一次（也就是static u8 key_up=1只會執行一次），每一次讀取到一個按鍵值後key_up就會被置0，讓它重新變為1只有兩種情況，
一：else if(KEY0==1&&KEY1==1&&KEY2==1&&KEY3==0)key_up=1;這裡就並不是連續按了，只要你按鍵鬆開了，下次繼續讀取沒問題。二：你如果是想連續按著不動又希望程式能多次讀取到的話，必須通過if(mode)key_up=1; 這一句就能讓key_up恢復1，這樣就實現了不需要鬆開按鍵就讓它恢復1，即可實現連續按鍵並且程式連續讀取。
7、編寫main.c程式碼
#include "LED.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "beep.h"
int main(void)
{
u8 key=0;
delay_init(); //延時函式初始化
led_init(); //初始化與LED連線的硬體介面
Beep_init(); //初始化蜂鳴器埠
KEY_Init(); //初始化與按鍵連線的硬體介面
LED0=0; //先點亮紅燈
while(1)
{
key=KEY_Scan(0);
//呼叫KEY_Scan這個函式，mode=0，將函式的返回值賦值給 key。也就是得到按鍵的值
if(key)
{
switch(key)
{
case WKUP_PRES: //控制蜂鳴器
BEEP=!BEEP;//狀態翻轉
break;
case KEY1_PRES: //控制LED1翻轉
LED1=!LED1;
break;
case KEY0_PRES: //同時控制LED0,LED1翻轉
LED0=!LED0;
LED1=!LED1;
break;
}
}else delay_ms(10);
}
}
8、編譯、執行
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知識補充：
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什麼叫上\下拉電阻呢？
上拉是將不確定訊號通過一個電阻鉗位在高電平，電阻同時限流作用；
下拉是將不確定訊號通過一個電阻鉗位在低電平。
上面兩句話是什麼原理呢？以上拉電阻為例，下面引用網上搜到的答案：
一根既不與固定電位連線、也不與實際訊號源連線的引線，其電平是不確定的。引線的這種狀態可以叫做浮空狀態。電子線路中浮空的引線可能帶來危害。例如，CMOS積體電路的輸入引腳浮空會導致邏輯混亂、晶片功耗增大、甚至引起晶片損壞，所以必須使引線的電平固定。
浮空的引線通過一隻電阻接到高電平，可以使其被拉高到高電平狀態；若接到地，則被拉低到0電平。如果連線到高低電平之間的2只串聯電阻的中點，則引線電平可以隨2只電阻阻值的不同而被鉗制在0~高電平之間任一點上。
通過電阻將電位不確定的引線鉗位到固定電平，是利用了電阻的分壓原理。
理論上，不通過上拉電阻，直接將引線接電源，也可以拉到高電平，但是可能存在風險，如COMS積體電路如果出現異常狀態，一些引腳對地呈現很小的電阻，該引腳的電流會很大，導致晶片發熱或燒壞。通過電阻接VDD沒有此隱患。
C語言中 Static 關鍵字用法：
Static的用途主要有兩個：
一是用於修飾儲存型別使之成為靜態儲存型別
二是用於修飾連結屬性使之成為內部連結屬性。
1）靜態儲存型別：
在函式內定義的靜態區域性變數，該變數存在記憶體的靜態區，所以即使該函式執行結束，靜態變數的值不會被銷燬，函式下次執行時能仍用到這個值。
在函式外定義的靜態變數——靜態全域性變數，該變數的作用域只能在定義該變數的檔案中，不能被其他檔案通過extern引用。
2） 內部連結屬性
靜態函式只能在宣告它的原始檔中使用。
此處再貼一個別人寫的部落格： https://blog.csdn.net/guotianqing/article/details/79828100