嵌入式开发原创教程嵌入式入门 02

GPIO 输入输出：按键控制 LED 与 20ms 消抖

从原理图确认有效电平，完成按键输入、LED 输出、非阻塞消抖和按键事件处理。

实验目标

让一个 LED 受按键控制；
理解上拉、下拉和有效电平；
不用长时间 delay 实现消抖；
区分“按键按住”和“按一下触发一次”。

一、先看硬件

常见接法是按键一端接 GND，另一端接 GPIO，并启用上拉电阻。这样：

松开时读到高电平；
按下时读到低电平；
有效状态为低电平。

如果你的板子有外部上拉，CubeMX 中可以不开启内部上拉；如果没有，请开启 GPIO_PULLUP。

假设：

ccode

#define LED_GPIO_Port GPIOC
#define LED_Pin       GPIO_PIN_13
#define KEY_GPIO_Port GPIOA
#define KEY_Pin       GPIO_PIN_0

二、CubeMX 配置

PC13 配置为 GPIO_Output、Push Pull、Low；
PA0 配置为 GPIO_Input；
PA0 的 Pull 设置为 Pull-up；
生成代码。

三、可用的非阻塞消抖

在 main.c 的 USER CODE 区域加入：

ccode

/* USER CODE BEGIN PV */
static GPIO_PinState key_last_raw = GPIO_PIN_SET;
static GPIO_PinState key_stable   = GPIO_PIN_SET;
static uint32_t key_changed_at    = 0;
static uint8_t key_pressed_event  = 0;

static void key_scan(void)
{
    GPIO_PinState raw = HAL_GPIO_ReadPin(KEY_GPIO_Port, KEY_Pin);

    if (raw != key_last_raw)
    {
        key_last_raw = raw;
        key_changed_at = HAL_GetTick();
    }

    if ((HAL_GetTick() - key_changed_at) >= 20U &&
        raw != key_stable)
    {
        key_stable = raw;

        if (key_stable == GPIO_PIN_RESET)
        {
            key_pressed_event = 1U;
        }
    }
}
/* USER CODE END PV */

主循环：

ccode

while (1)
{
    key_scan();

    if (key_pressed_event)
    {
        key_pressed_event = 0U;
        HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);
    }

    HAL_Delay(5);
}

这段代码的含义：