stm32F103状态机矩阵键盘

矩阵键盘程序，作为麦知club小车项目的一部分，从IAR状态机应用修改而来。

IAR7.4+STM32CUBEMX调试通过。

键盘行4，列3，每条线都有10K上拉电阻。改到4×4矩阵也很容易。

行线设置为 输入，针脚为浮空； 列线设置为开漏输出。

不支持长按和组合键，主要是我不会改。

在OS中使用20ms任务周期调用。

以下贴出代码。

keypad.h

[cpp] view plain copy

1. /* 
2. * 
3. * Name: keypad.h 
4. */  
5. #ifndef KEYPAD_H  
6. #define KEYPAD_H  
7.   
8. #include "stm32f1xx_hal.h"  
9. #include "pinname.h"  
10.   
11. #define PORT_KEY GPIOD  
12. #define COLS (GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6)  
13.   
14. // 读pin  
15. //#define In(GPIO_Pin) (PORT_KEY->IDR & GPIO_Pin)  
16. #define In(GPIO_Pin) HAL_GPIO_ReadPin(PORT_KEY, GPIO_Pin)  
17. // 写1到Pin  
18. //#define High(GPIO_Pin) PORT_KEY->BSRR = GPIO_Pin  
19. #define High(GPIO_Pin) HAL_GPIO_WritePin(PORT_KEY, GPIO_Pin, GPIO_PIN_SET)  
20. // 写0到Pin  
21. //#define Low(GPIO_Pin) PORT_KEY->BSRR = (uint32_t)GPIO_Pin << 16   
22. #define Low(GPIO_Pin) HAL_GPIO_WritePin(PORT_KEY, GPIO_Pin, GPIO_PIN_RESET)  
23.   
24. /*  
25. *  0  1  2   3 
26. *  4  5  6   7 
27. *  8  9  10  11 
28. *  12 13 14  15 
29. */  
30.   
31. typedef enum {  
32.     Key_Up = 0x02,  
33.     Key_Left = 0x03,  
34.     Key_Right = 0x04,  
35.     Key_Down = 0x08,  
36.     Key_On =  0x09,  
37.     Key_Mode = 0x0a,  
38.     Key_None = 0xFF  
39. } KeyPressed;  
40.       
41. static const int row_count = 4;  
42. static const int col_count = 3;  
43.   
44. uint16_t bus_out(void);  
45.   
46. void Keypad(void);  
47. char AnyKey(void);  
48. char SameKey(void);  
49. char ScanKey(void);  
50. void FindKey(void);  
51. void ClearKey(void);  
52. void Read(void);  
53. /** Start the keypad interrupt routines */  
54. void Start(void);  
55. /** Stop the keypad interrupt routines */  
56. void Stop(void);  
57. void Cols_out(uint16_t v);  
58. void Scan_Keyboard(void);  
59. KeyPressed getKey(void);  
60. #endif // KEYPAD_H  

keypad.c

[cpp] view plain copy

1. /* 
2. * 
3. * Name: keypad.cpp 
4. * 
5. */  
6.   
7. #include "keypad.h"  
8.   
9. // State:  
10. char KeyState;  
11. // Bit pattern after each scan:  
12. char KeyCode;  
13. // Output value from the virtual 74HC922:  
14. KeyPressed KeyValue;  
15. // KeyDown is set if key is down:  
16. char KeyDown;  
17. // KeyNew is set every time a new key is down:  
18. char KeyNew;  
19. // 映射表  
20. char KeyTable[12][2];    
21. // Pin of Row  
22. uint16_t _rows[] = {KEYx0, KEYx1, KEYx2, KEYx3};  
23. uint16_t _cols[] = {KEYy0, KEYy1, KEYy2};  
24.   
25. //构造函数  
26. void Keypad(void)  
27. {  
28.        
29.    Stop();     
30.    KeyState = 0; // 按键状态初始 0  
31. }  
32.   
33.   
34. //扫描键盘  
35. void Scan_Keyboard(void){  
36. switch (KeyState) {  
37.   case 0: {  
38.   if (AnyKey()) {      
39.     char scankey = ScanKey();  
40.     if (scankey != 0xff)  
41.         KeyCode = scankey;  
42.       
43.     KeyState = 1;  
44.   }  
45.     
46.   break;  
47.   }  
48.   case 1: {  
49.   if (SameKey()) {  
50.     FindKey();  
51.     KeyState = 2;    
52.   }  
53.   else   
54.     KeyState = 0;  
55.     
56.   break;  
57.   }  
58.   case 2: {  
59.     if (SameKey()) {  
60.     }  
61.     else   
62.       KeyState = 3;  
63.       
64.     break;  
65.     }  
66.   case 3: {  
67.     if (SameKey()) {  
68.       KeyState = 2;  
69.     }  
70.     else {  
71.       ClearKey();  
72.       KeyState = 0;  
73.     }  
74.       
75.     break;  
76.    }  
77.   }  
78. // func end  
79. }  
80.   
81. // 有键按下  
82. char AnyKey(void) {  
83.  //Start();  //拉低  
84.    
85.  int r = -1;  
86.  for (r = 0; r < row_count; r++) {  
87.      if (In(_rows[r]) == 0)  // In macro  
88.          break;    
89.  }  
90.    
91.  //Stop();  //恢复  
92.    
93.  if (!(0 <= r && r < row_count))  
94.     return 0;  
95.  else  
96.     return 1;  
97. }  
98.   
99. // 键按下， 键值相同  
100. char SameKey(void) {  
101.     
102.   // char KeyCode_new = KeyCode;  
103.   char KeyCode_new = ScanKey();  
104.   if (KeyCode == KeyCode_new)    
105.     return 1;  
106.   else  
107.     return 0;  
108. }  
109.   
110. // 扫描键  
111. char ScanKey(void) {  
112.   
113.  /* 行扫描 */  
114.     int r = -1;  
115.     for (r = 0; r < row_count; r++) {  
116.         if (In(_rows[r]) == 0)  // In macro  
117.             break;  
118.     }  
119.   
120.     /* 若没有找到有效行，返回 */  
121.     if (!(0 <= r && r < row_count)) {  
122.       return 0xff;  
123.           
124.     }  
125.   
126.     /* 列扫描，找出行上哪个被拉低 */  
127.     int c = -1;  
128.     for (c = 0; c < col_count; c++) {  
129.         // 轮流输出列线  
130.         Cols_out(~(1 << c));  
131.           
132.         if (In(_rows[r]) == 0)  // In macro  
133.             break;  
134.     }  
135.   
136.     /* 给所有的列重新充电 */  
137.     Start();  
138.   
139.     /* 若没有找到有效列，返回 */  
140.     if (!(0 <= c && c < col_count))  
141.         return 0xff;  
142.   
143.     return r * col_count + c;  
144.    
145. }  
146.   
147. // FindKey compares KeyCode to values in KeyTable.  
148. // If match, KeyValue, KeyDown and KeyNew are updated.  
149. void FindKey(void) {  
150.  KeyValue = (KeyPressed)KeyCode;  
151.  KeyDown = 1;  
152.  KeyNew = 1;  
153. }  
154.   
155.   
156. void ClearKey(void) {  
157.  KeyDown = 0;  
158. }  
159.   
160. KeyPressed getKey(void) {  
161.   if(KeyNew)  
162.   {  
163.     KeyNew = 0;  
164.     return KeyValue;  
165.   }  
166.   else  
167.     return Key_None;  
168. }  
169.   
170. void Start(void)  
171. {  
172.     /* 列输出0， 拉低行 */  
173.     PORT_KEY->BRR = COLS;  
174. }  
175.   
176. void Stop(void)  
177. {  
178.     /* 列输出1，使行不被拉低 */  
179.     PORT_KEY->BSRR = COLS;  
180. }  
181.   
182. // cols bus output  
183. void Cols_out(uint16_t v)  
184. {  
185.   if ((v & 0x01) > 0) //0b001  
186.     High(_cols[0]);  
187.   else  
188.     Low(_cols[0]);  
189.     
190.   if ((v & 0x02) > 0) //0b010  
191.     High(_cols[1]);  
192.   else  
193.     Low(_cols[1]);  
194.     
195.   if ((v & 0x04) > 0) //0b100  
196.     High(_cols[2]);  
197.   else  
198.     Low(_cols[2]);  
199.                                              
200. }  

按键操作可以改到寄存器操作，提高速度。

使用mbed写，会更省事，可惜VBT6的RAM太少。