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一、硬件原理
拓展板上的按键跟基础板上的按键的区别:
基础板:四个按键都为独立按键,而且每个按键对应一个IO口;
拓展板:八个按键似独立按键而非完全独立按键,它的原理就是将八个按键的高电平端位接入我们的ADC_KEY引脚,就是每个按键按下时,该引脚的电位就会发生变化,而我们就是需要通过ad采集将相应按键的电位记录下来,由此来根据不同的电位来区分不同的按键;
其原理图如下:
这个时候或许就有小伙伴会担心了,会不会有按键按下,采集到的电位会相似而无法准备判断呢?
其实这种现象是不会发生的,通过实际检验测量可以看出,每个按键按下时,它所相应的电位的变化还是比较大的,所以是不会存在按下按键而误判的情况;如果真有,那就考虑一下是否是程序编写的问题;
由于每个人的拿到的板子可能不一样,所以每个人测量出来的电位值也会有所偏差,但是这种偏差都不会很大;(我建议在比赛时 重新测量并编写判断程序,这样可以最安全最可靠的保证按键的误差压到最低)
我根据我的拓展板adc按键测量后得到了以下的数据(采集的ad值会有小范围的跳动),可以供大家参考一下;
按键 | ad值 |
无 | 4096-4071 |
K1 | 0-5 |
K2 | 525-528 |
K3 | 1139-1141 |
K4 | 1737-1739 |
K5 | 2351-2356 |
K6 | 2861-2864 |
K7 | 3486-3487 |
K8 | 3965-3970 |
通过上表,我们可以看出每个按键的ad值的偏差比较大,因此我们不必担心对每个按键的误判;
二、CUBEMX配置
我们继续在上一个数码管学习例程上进行CUBEMX的修改和添加。对数码管使用不太清楚的好友可以参考一下我的上一篇文章;
通过官方资料可以得知,使用adc按键,需要将P4\P5用跳线帽进行短接。连接的是我们芯片上的PA5脚,因此我们需要在CUBEMX上打开PA5这个引脚并进行相应的配置;
打开连续转换模式以及DMA传输。使用DMA传输可以减小cpu的工作量。
在其下方的Rank选项中,可以将Sampling Time (转换周期)值修改大一点,这样可以减小ad采集时的误差;
来到DMA Setting这界面。需要注意的一点就是将DMA模式修改为 Circular(连续) 模式。否则我们的DMA只进行一次数据传输。
最后,关闭DMA中断。因为我们在后续编写程序的过程中使用实时检测ad值,DMA一次只传输一个ad值来实现实时检测。如果每传输一次就进入一次中断的话,会造成整个系统的死机(感兴趣的小伙伴可以试一试)。
最后生成代码,打开KEIL ,进行下一步程序的编写;
三、程序编写
第一步,打开ADC采集,打开DMA传输;
设置一个数组来储存我们采集的ad值,其容量为1;DMA每传送完一次数据则会覆盖上一次的数据,从而达到实时检测ad值。
uint16_t adc[1];
创建好存储区后,就打开adc,dma;在while{}循环体之前添加一下代码:
HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc2,ADC_SINGLE_ENDED);
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc2,(uint32_t *)adc,1);
第二步,处理ad采集值;
我们将采集到的ad值进行处理和判断后将相应的按键值在数码管上进行显示;
参考代码如下:
adc_key.c
#include "main.h"
#include "adc_key.h"
#include "lcd.h"
#include "stdio.h"
#include "seg.h"
int adc_key;
extern uint16_t adc[1];
unsigned char adckey_read(void)
{
unsigned char adc_key=0;
if(adc[0] < 5)
adc_key = 1;
if(adc[0] <528 && adc[0] > 525)
adc_key = 2;
if(adc[0] <1141 && adc[0] > 1139)
adc_key = 3;
if(adc[0] < 1739 && adc[0] > 1737)
adc_key = 4 ;
if(adc[0] == 2356)
adc_key = 5;
if(adc[0] ==2863)
adc_key = 6;
if(adc[0] <3487 && adc[0] > 3482)
adc_key = 7;
if(adc[0] == 3968)
adc_key = 8;
if(adc[0] > 4060)
return 0xff;
return adc_key;
}
void key_proc(void)
{
adc_key = adckey_read();
if(adc_key == 1)
{
Seg_ShowNum(0,0,1);
}
if(adc_key == 2)
{
Seg_ShowNum(0,0,2);
}
if(adc_key == 3)
{
Seg_ShowNum(0,0,3);
}
if(adc_key == 4)
{
Seg_ShowNum(0,0,4);
}
if(adc_key == 5)
{
Seg_ShowNum(0,0,5);
}
if(adc_key == 6)
{
Seg_ShowNum(0,0,6);
}
if(adc_key == 7)
{
Seg_ShowNum(0,0,7);
}
if(adc_key == 8)
{
Seg_ShowNum(0,0,8);
}
if(adc_key == 0xff)
{
Seg_ShowNum(0,0,0);
}
}
adc_key.h
#ifndef __ADCKEY_H
#define __ADCKEY_H
unsigned char adckey_read(void);
void key_proc(void);
#endif
将写好的ad采集函数和ad处理函数添加进while{}循环体中,烧录程序;
四、观察现象
写好我们的ad采集和处理程序后,我们来观察现象。