拯救語言困難患者計(jì)劃之基于標(biāo)準(zhǔn) C 語言的小巧靈活的按鍵處理庫
拯救語言困難患者計(jì)劃之,基于標(biāo)準(zhǔn) C語言的小巧靈活的按鍵處理庫
本期主角:FlexibleButton
FlexibleButton是一個基于標(biāo)準(zhǔn) C語言的小巧靈活的按鍵處理庫,支持單擊、連擊、短按、長按、自動消抖,可以自由設(shè)置組合按鍵,可用于中斷和低功耗場景。
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正文開始:
該按鍵庫解耦了具體的按鍵硬件結(jié)構(gòu),理論上支持輕觸按鍵與自鎖按鍵,并可以無限擴(kuò)展按鍵數(shù)量。
另外,FlexibleButton使用掃描的方式一次性讀取所有所有的按鍵狀態(tài),然后通過事件回調(diào)機(jī)制上報(bào)按鍵事件。
核心的按鍵掃描代碼僅有三行,沒錯,就是經(jīng)典的三行按鍵掃描算法。使用 C語言標(biāo)準(zhǔn)庫 API編寫,也使得該按鍵庫可以無縫兼容任意的處理器平臺,并且支持任意 OS和 non-OS(裸機(jī)編程)。
license:Apache-2.0。
同類型的按鍵處理庫還有MultiButton
FlexibleButton的使用
FlexibleButton包含有兩個文件:
flexible_button.c、flexible_button.h
使用起來很簡單。作者在README中也很詳細(xì)地介紹了FlexibleButton的使用。
下面我們基于小熊派IOT開發(fā)板來簡單實(shí)踐實(shí)踐:基于裸機(jī)及基于RT-Thread。
1、基于non-OS(裸機(jī)編程)
板子上有兩個用戶按鍵及一個用戶LED。
我們實(shí)現(xiàn)如下操作:
·單擊button0(即F1按鍵),點(diǎn)亮led。
·單機(jī)button1(即F2按鍵),熄滅led。
·雙擊button0(即F1按鍵),點(diǎn)亮led。
·雙擊button1(即F2按鍵),熄滅led。
·同時按下button0及button1,點(diǎn)亮led。
FlexibleButton給我們提供了很多按鍵事件給我們使用,基本涵蓋了我們?nèi)粘J褂冒存I的各種場景。FlexibleButton支持的按鍵事件如:
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typedefenum
{
FLEX_BTN_PRESS_DOWN = 0, //按下事件
FLEX_BTN_PRESS_CLICK, //單擊事件
FLEX_BTN_PRESS_DOUBLE_CLICK, //雙擊事件
FLEX_BTN_PRESS_REPEAT_CLICK, //連擊事件,使用 flex_button_t中的 click_cnt斷定連擊次數(shù)
FLEX_BTN_PRESS_SHORT_START, //短按開始事件
FLEX_BTN_PRESS_SHORT_UP, //短按抬起事件
FLEX_BTN_PRESS_LONG_START, //長按開始事件
FLEX_BTN_PRESS_LONG_UP, //長按抬起事件
FLEX_BTN_PRESS_LONG_HOLD, //長按保持事件
FLEX_BTN_PRESS_LONG_HOLD_UP, //長按保持的抬起事件
FLEX_BTN_PRESS_MAX,
FLEX_BTN_PRESS_NONE,
} flex_button_event_t;
這些按鍵事件就是FlexibleButton返回給我們應(yīng)用層的,我們只要在應(yīng)用層做相關(guān)的按鍵處理就可以。比如單擊按鍵時,我們要做什么邏輯控制;按鍵雙擊時,又要做怎樣的邏輯控制等等。
所以,哪怕我們的板子只有一兩個按鍵,也可以做很多按鍵控制。
下面來一起實(shí)操一下:
首先,準(zhǔn)備一個按鍵相關(guān)工程,把flexible_button.c、flexible_button.h添加到工程里。
flexible_button.h對外提供了如下幾個接口:
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int32_tflex_button_register(flex_button_t *button); //按鍵注冊
flex_button_event_tflex_button_event_read(flex_button_t* button); //按鍵事件讀取
uint8_tflex_button_scan(void); //按鍵掃描
flex_button_register用于按鍵注冊,需要用戶至少提供如下按鍵信息:
·按鍵ID
·按鍵引腳電平讀取函數(shù)
·事件回調(diào)函數(shù)
·設(shè)置按鍵按下的邏輯電平
·設(shè)置短按事件觸發(fā)的起始 tick
·設(shè)置長按事件觸發(fā)的起始 tick
·設(shè)置長按保持事件觸發(fā)的起始 tick
flex_button_register在初始化時進(jìn)行調(diào)用,如:
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staticvoiduser_button_init(void)
{
int i;
memset(&user_button[0], 0x0, sizeof(user_button));
for (i = 0; i
{
user_button[i].id = i; //按鍵的ID號
user_button[i].usr_button_read = common_btn_read; //按鍵引腳電平讀取函數(shù)
user_button[i].cb = common_btn_evt_cb; //事件回調(diào)函數(shù)
user_button[i].pressed_logic_level = 0; //設(shè)置按鍵按下的邏輯電平
user_button[i].short_press_start_tick = FLEX_MS_TO_SCAN_CNT(1500); //設(shè)置短按事件觸發(fā)的起始 tick
user_button[i].long_press_start_tick = FLEX_MS_TO_SCAN_CNT(3000); //設(shè)置長按事件觸發(fā)的起始 tick
user_button[i].long_hold_start_tick = FLEX_MS_TO_SCAN_CNT(4500); //設(shè)置長按保持事件觸發(fā)的起始 tick
flex_button_register(&user_button[i]); //按鍵注冊
}
}
這種機(jī)制很常用。
比如,一些美食教程,常常提供一些制作巧克力的方法,而不是每種口味的巧克力都教一遍,因?yàn)榉椒ɑ径疾畈欢唷2煌娜讼矚g不同的巧克力口味,根據(jù)自己需要,準(zhǔn)備做巧克力的原料,再套用制作方法就可以。
FlexibleButton提供一個管理按鍵的框架,我們根據(jù)不同的的芯片或者不同的環(huán)境提供FlexibleButton需要的一些按鍵信息,就可以起到相同效果。
咱們公眾號之前的推文中也有不少相關(guān)的內(nèi)容:
一個300多行代碼實(shí)現(xiàn)的多任務(wù)管理的OS
一個最簡單的log模塊
FlexibleButton數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):
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typedefstructflex_button
{
structflex_button* next; //按鍵庫使用單向鏈表串起所有的按鍵
uint8_t (*usr_button_read)(void *); //用戶設(shè)備的按鍵引腳電平讀取函數(shù),重要
flex_button_response_callback cb; //設(shè)置按鍵事件回調(diào),用于應(yīng)用層對按鍵事件的分類處理
uint16_t scan_cnt; //用于記錄掃描次數(shù),按鍵按下是開始從零計(jì)數(shù)
uint16_t click_cnt; //記錄單擊次數(shù),用于判定單擊、連擊
uint16_t max_multiple_clicks_interval; //連擊間隙,用于判定是否結(jié)束連擊計(jì)數(shù),有默認(rèn)值
uint16_t debounce_tick; //消抖時間,暫未使用,依靠掃描間隙進(jìn)行消抖
uint16_t short_press_start_tick; //設(shè)置短按事件觸發(fā)的起始 tick
uint16_t long_press_start_tick; //設(shè)置長按事件觸發(fā)的起始 tick
uint16_t long_hold_start_tick; //設(shè)置長按保持事件觸發(fā)的起始 tick
uint8_t id; //當(dāng)多個按鍵使用同一個回調(diào)函數(shù)時,用于斷定屬于哪個按鍵
uint8_t pressed_logic_level : 1; //設(shè)置按鍵按下的邏輯電平
uint8_t event : 4; //用于記錄當(dāng)前按鍵事件
uint8_t status : 3; //用于記錄當(dāng)前按鍵的狀態(tài),用于內(nèi)部狀態(tài)機(jī)
} flex_button_t;
按鍵引腳電平讀取函數(shù)如:
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staticuint8_tcommon_btn_read(void *arg)
{
uint8_t value = 0;
flex_button_t *btn = (flex_button_t *)arg;
switch (btn->id)
{
case USER_BUTTON_0:
value = HAL_GPIO_ReadPin(USER_BUTTON_0_PORT, USER_BUTTON_0_PIN);
break;
case USER_BUTTON_1:
value = HAL_GPIO_ReadPin(USER_BUTTON_1_PORT, USER_BUTTON_1_PIN);
break;
default:
assert_param(0);
}
return value;
}
按鍵事件回調(diào)函數(shù)如:
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//按鍵事件回調(diào)函數(shù)
staticvoidcommon_btn_evt_cb(void *arg)
{
flex_button_t *btn = (flex_button_t *)arg;
//非組合按鍵事件處理
non_combination_btn_event(btn);
//組合按鍵事件處理
if ((flex_button_event_read(&user_button[USER_BUTTON_0]) == FLEX_BTN_PRESS_CLICK) &&\
(flex_button_event_read(&user_button[USER_BUTTON_1]) == FLEX_BTN_PRESS_CLICK))
{
printf("[combination]: button 0 and button 1, LED ON>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>\n");
HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_SET); //亮
}
}
//非組合按鍵事件處理
staticvoidnon_combination_btn_event(flex_button_t *btn)
{
switch (btn->id)
{
case USER_BUTTON_0:
{
switch (btn->event)
{
case FLEX_BTN_PRESS_DOWN:
printf("%s : %s\n", enum_btn_id_string[btn->id], enum_event_string[btn->event]);
break;
case FLEX_BTN_PRESS_CLICK:
HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_SET); //亮
printf("%s : %s\n", enum_btn_id_string[btn->id], enum_event_string[btn->event]);
printf("<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<>);
break;
case FLEX_BTN_PRESS_DOUBLE_CLICK:
HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_SET); //亮
printf("%s : %s\n", enum_btn_id_string[btn->id], enum_event_string[btn->event]);
printf("<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<>);
break;
default:
break;
}
break;
}
case USER_BUTTON_1:
{
switch (btn->event)
{
case FLEX_BTN_PRESS_DOWN:
printf("%s : %s\n", enum_btn_id_string[btn->id], enum_event_string[btn->event]);
break;
case FLEX_BTN_PRESS_CLICK:
HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_RESET); //滅
printf("%s : %s\n", enum_btn_id_string[btn->id], enum_event_string[btn->event]);
printf("<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<>);
break;
case FLEX_BTN_PRESS_DOUBLE_CLICK:
HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_RESET); //滅
printf("%s : %s\n", enum_btn_id_string[btn->id], enum_event_string[btn->event]);
printf("<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<>);
break;
default:
break;
}
break;
}
default:
break;
}
}
主函數(shù)中需要調(diào)用flex_button_scan進(jìn)行按鍵掃描,主函數(shù)如:
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intmain(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_USART1_Init();
printf("微信公眾號:嵌入式大雜燴\n");
user_button_init();
while (1)
{
flex_button_scan();
HAL_Delay(20);
}
}
編譯、下載運(yùn)行:
其中,每次按鍵的按下都會觸發(fā)FLEX_BTN_PRESS_DOWN事件。
在對按鍵進(jìn)行注冊時有設(shè)置短按、長按、長按保持的tick:
左右滑動查看全部代碼>>>
user_button[i].short_press_start_tick = FLEX_MS_TO_SCAN_CNT(1500); //設(shè)置短按事件觸發(fā)的起始 tick
user_button[i].long_press_start_tick = FLEX_MS_TO_SCAN_CNT(3000); //設(shè)置長按事件觸發(fā)的起始 tick
user_button[i].long_hold_start_tick = FLEX_MS_TO_SCAN_CNT(4500); //設(shè)置長按保持事件觸發(fā)的起始 tick
我們應(yīng)用比較敏感的是1500、3000、4500,這對應(yīng)的就是按鍵按下的時間(單位是ms),即:
·按鍵保持1500ms按下狀態(tài)時,flexible_button會向應(yīng)用上報(bào)FLEX_BTN_PRESS_SHORT_START事件。
·按鍵保持3000ms按下狀態(tài)時,flexible_button會向應(yīng)用上報(bào)FLEX_BTN_PRESS_LONG_START事件。
·按鍵保45000ms按下狀態(tài)時,flexible_button會向應(yīng)用上報(bào)FLEX_BTN_PRESS_LONG_HOLD事件。
下面我們修改代碼,按鍵事件回調(diào)函數(shù)加入所有事件的處理,觸發(fā)則打印相應(yīng)信息。
我們做一個實(shí)驗(yàn),按住button0超過5m,再放開。則打印的信息如:
2、基于RT-Thread
FlexibleButton已經(jīng)有作為一個軟件包貢獻(xiàn)到RT-Thread中,我們只需要簡單的配置,就可以使用了。
RT-Thread menuconfig方式:
RT-Thread online packages --->
miscellaneous packages --->
[*] FlexibleButton: Small and flexible button driver --->
[*] Enable flexible button demo
version(latest) --->
配置完成后,輸入pkgs --update下載軟件包:
運(yùn)行測試:
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