miminzhang 发表于 2012-3-25 10:00:55

一按键多态实现,单击、双击、长按

/*题目:多功能按键设计。利用一个I/O口,接一个按键,实现3功能操作:单击 + 双击 + 长按。   
============================================================================
用户基本操作定义:
    1。短按操作:按键按下,按下时间<1s,属于一次短按操作
    2。长按操作:按键按下,按下时间>1s,属于一次长按操作

在正常0.5s内无按键操作为启始按键扫描条件下,扫描按键将产生以下3种按键事件:
    1。长按事件:任何1次出现的长按操作都属于长按事件
    2。单击事件:1次短按操作后,间隔0.5内没有短按操作
    3。双击事件:2次短按操作间隔时间<0.5s,则2次短按操作为1次双击事件,且2次短按都取消

特别操作情况定义:
    1。短按操作和长按操作间隔<0.5s,以及,长按操作和短按操作间隔<0.5s,均不产生双击事件
    2。连续n次(n为奇数)短按操作,且间隔均<0.5s,产生(n-1)/2次双击事件+1次单击事件
    3。连续n次(n为偶数)短按操作,且间隔均<0.5s,产生n/2次双击事件

对按键操作者的建议:      
    由于按键的多功能性质,建议操作者每次在单击/长按/双击按键事件发生后,隔0.5s后再进行下一次的按键操作。因为在特别操作情况下,程序是保证按定义进行判断和处理的,主要是怕操作者自己记不清楚导致操作失误。

对软件设计者的要求:
    1。应该全面进行分析,给出严格定义和判断条件,如上所示。如果自己都不清楚,你的设计出的系统就不稳定,不可靠。
    2。在1的基础上,编写出符合要求的程序,并进行全面测试。
*/
#include<reg52.h>
/*=============
低层按键(I/0)扫描函数,即低层按键设备驱动,只返回无键、短按和长按。具体双击不在此处判断。参考本人教材的例9-1,稍微有变化。教材中为连_发。
===============*/
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit key_input_0=P3^2;   // 按键输入口
//sbit key_input_1=P3^3;   // 按键输入口   
sbit led1=P1^0;
sbit led2=P1^1;
sbit led3=P1^2;
#define N_key    0             //无键
#define S_key    1             //单键
#define D_key    2             //双键
#define L_key    3             //长键

#define key_state_0 0
#define key_state_1 1
#define key_state_2 2
#define key_state_3 3
bit time_10ms_ok;
uchar key_driver()
{
        static uchar key_state=key_state_0, key_time=0;
    uchar key_press, key_return=N_key;
    key_press=key_input_0;                                             // 读按键I/O电平
    switch(key_state)
    {
                case key_state_0:                        // 按键初始态
                if(!key_press) key_state=key_state_1;      // 键被按下,状态转换到按键消抖和确认状态
      break;
      
              case key_state_1:                        // 按键消抖与确认态
      if(!key_press)
      {
              key_time=0;                     
            key_state=key_state_2;      // 按键仍然处于按下,消抖完成,状态转换到按下键时间的计时状态,但返回的还是无键事件
      }
      else
            key_state=key_state_0;   // 按键已抬起,转换到按键初始态。此处完成和实现软件消抖,其实按键的按下和释放都在此消抖的。
      break;
      
      case key_state_2:
      if(key_press)
      {
             key_return=S_key;         // 此时按键释放,说明是产生一次短操作,回送S_key
             key_state=key_state_0;    // 转换到按键初始态
      }
      else if(++key_time>=100)           // 继续按下,计时加10ms(10ms为本函数循环执行间隔)
      {
             key_return=L_key;         // 按下时间>1000ms,此按键为长按操作,返回长键事件
             key_state=key_state_3;    // 转换到等待按键释放状态
      }
      break;

      case key_state_3:               // 等待按键释放状态,此状态只返回无按键事件
      if(key_press) key_state=key_state_0; //按键已释放,转换到按键初始态
      break;
    }
    return key_return;
}

/*=============
中间层按键处理函数,调用低层函数一次,处理双击事件的判断,返回上层正确的无键、单键、双键、长键4个按键事件。
本函数由上层循环调用,间隔10ms
===============*/

uchar key_read()
{
    static uchar key_m=key_state_0, key_time_1=0;
    uchar key_return=0,key_temp;
      
    key_temp=key_driver();
      
    switch(key_m)
    {
      case key_state_0:
            if(key_temp==S_key)
            {
               key_time_1=0;               // 第1次单击,不返回,到下个状态判断后面是否出现双击
               key_m=key_state_1;
            }
            else
               key_return=key_temp;      // 对于无键、长键,返回原事件
            break;

      case key_state_1:
            if(key_temp==S_key)             // 又一次单击(间隔肯定<500ms)
            {
               key_return=D_key;          // 返回双击键事件,回初始状态
               key_m=key_state_0;
            }
            else                                 
            {                              // 这里500ms内肯定读到的都是无键事件,因为长键>1000ms,在1s前低层返回的都是无键
               if(++key_time_1>=50)
               {
                      key_return=S_key;      // 500ms内没有再次出现单键事件,返回上一次的单键事件
                      key_m=key_state_0;   // 返回初始状态
               }
             }
             break;
    }
    return key_return;
}      
/*
下面,根据程序分析按键事件的反映时间:
1。对于长键,按下超过1s马上响应,反映最快
2。对于双键,第2次按键释放后马上得到反映。
3。对于单键,释放后延时拖后500ms才能响应,反映最慢。这个与需要判断后面是否有双击操作有关,只能这样。实际应用中,可以调整两次单击间隔时间定义,比如为300ms,这样单击的响应回快一点,单按键操作人员需要加快按键的操作过程。如果产品是针对老年人的,这个时间不易太短,因为年纪大的人,反映和动作都比较慢。

   当然,上面两段可以合在一起。我这样做的目的,是为了可以方便的扩展为N击(当然,需要做修改)。可是最底层的就是最基本的操作处理短按和长按,不用改动的。至于双击,还是N击,在中间层处理。这就是程序设计中分层结构的优点。

测试代码环境如下:   
*/

void main()   
{
        uchar key;
        TMOD=0x01;                 //定时器模式选择,选择T0定时器,方式1
        TR0=1;                         //1 打开定时器0
        ET0=1;                           //定时器0中断使能位
        EA=1;                             //使能全局中断
        TH0=(65536-10000)/256;
        TL0=(65536-10000)%256;
        led1=led2=led3=1;
    while(1)   
    {   
      if(time_10ms_ok)            //每10ms执行一次,   
      {   
             time_10ms_ok=0;
             key=key_read();       //《====== 10ms一次调用按键中间层函数,根据返回键值,点亮不同的LED灯,全面测试按键操作是否正常   
                       if(key==L_key)   
                       led1=~led1;
             if(key==D_key)   
                       led2=~led2;
             if(key==S_key)   
                       led3=~led3;
         }   
   }   
}
void time0() interrupt 1      // 定时器10ms中断服务
{
        TH0=(65536-10000)/256;
        TL0=(65536-10000)%256;
    time_10ms_ok=1;
}   

chary_5 发表于 2012-3-25 10:41:27

软件实现。。比硬件灵活,不过是空间换硬件

yuyanlzh 发表于 2012-3-25 11:14:19

这个正好用到,学习一下

xuyapple 发表于 2012-3-25 14:35:41

不错,学习了~

mdj-fish 发表于 2012-3-25 15:27:33

学习了学习了~学习了~

yifeng009 发表于 2012-3-25 16:16:03

此贴内容很好,方法也很好,之前ourdev已有此贴啊,machao。。http://www.ourdev.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=4991902&highlight=%E6%8C%89%E9%94%AE

cc6868 发表于 2012-3-25 16:22:04

好好 学习这样好的思想

祥子 发表于 2012-3-25 16:51:57

mark,学习

a312835782 发表于 2012-3-25 17:20:23

mark,学习

EBPUN_safan 发表于 2012-3-26 00:52:00

果断mark!留着有空看……

ndt2000 发表于 2012-3-26 01:06:58

mark,看看

nongxiaoming 发表于 2012-3-26 02:47:04

不错 啊~支持~

zskyong 发表于 2012-3-26 10:13:56

多功能按键不错,学习了

phone 发表于 2012-3-26 11:16:16

写得很好。

JayGong 发表于 2012-3-26 11:20:27

不错,值得收藏!

B214215850 发表于 2012-3-26 12:57:10

收藏,慢慢看

Doci 发表于 2012-4-1 13:56:08

状态机按键,mark.
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