STM32CUBEMX+MDK5实现按键以及LED灯
1 概述
1.1 资源概述
开发板：正点原子STM32F103 Nano开发板
CUBEMX版本：1.3.0
MDK版本：5.23
主控芯片型号：STM32F103RBT6
1.2 实现功能
使用KEY0~KEY3分别控制LED0到LED3的亮灭，KEY_UP控制LED4的亮灭。按一次按键对应的灯亮，再按一次对应的灯灭。另外长按KEY0可以实现蜂鸣器的鸣响。
2 CUBEMX的配置
2.1 GPIO口配置
2.1.1 端口配置图
（部分引脚配置此次实验未用，但是不影响程序的编译，不会报错）
2.1.2 端口资源汇总表
查阅开发板的电路图确认实验用到的GPIO口配置资源如下。
LED0PC0
LED1PC1
LED2PC2
LED3PC3
KEYUPPA0
KEY0PC8
KEY1PC9
KEY2PD2
BEEPPB8
USART1_TXPA9
USART1_RXPA10
2.1.3 通用GPIO口的配置
KEY_UP是输出高有效，因此初始化时，配置输入下拉。其余LED端口或者按键均是低有效，所以配置为上拉。这里定义User Label（用户标签），方便后续程序的移植。
2.2 时钟配置
2.2.1时钟RCC配置图
使用外部HSE，PLL选择9倍频，系统时钟选择PLL，HCLK配置为72MHz，APB1设置为2分频。
2.2.2晶振选择
选择外部晶振，高速晶振为8MHz，低速晶振为32.768KHz。
2.3 调试端口
采用SW方式进行调试烧录。
2.4 CUBEMX工程管理配置
1、选择Advanced、MDK-ARM、V5。
2、代码生成配置
勾选生成外设C文件和H文件。否则这些端口的配置都会存在于main函数中。
3、高级设置
全部勾选HAL函数。HAL函数的全称是Hardware abstract layer（硬件抽象层），这里还可以选择LL即Low layer（底层），函数和HAL完全不一样，优点是直接操作底层，程序占用空间小。咨询ST原厂FAE工程师，后续新开发芯片均不在支持标准库函数，仅支持HAL和LL函数。比如最新的H7系列芯片，就没有标准库函数的支持。
2.3 选择生成代码
点击Generate code，生成软件代码，在之后的提示框中点击打开工程。
3 main函数增加代码
3.1 端口初始化函数
在生成的main函数中增加相应的功能函数，端口初始化函数，给各个GPIO口赋值初值，防止上电时状态不确定。写入串口打印函数，提示信息。
/* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_GPIO_WritePin（LED0_GPIO_Port，LED0_Pin，GPIO_PIN_SET）;
HAL_GPIO_WritePin（LED1_GPIO_Port，LED1_Pin，GPIO_PIN_SET）;
HAL_GPIO_WritePin（LED2_GPIO_Port，LED2_Pin，GPIO_PIN_SET）;
HAL_GPIO_WritePin（LED3_GPIO_Port，LED3_Pin，GPIO_PIN_SET）;
HAL_GPIO_WritePin（LED4_GPIO_Port，LED4_Pin，GPIO_PIN_SET）;
HAL_GPIO_WritePin（LED5_GPIO_Port，LED5_Pin，GPIO_PIN_SET）;
HAL_GPIO_WritePin（LED6_GPIO_Port，LED6_Pin，GPIO_PIN_SET）;
HAL_GPIO_WritePin（LED7_GPIO_Port，LED7_Pin，GPIO_PIN_SET）;//初始化LED灯的状态，全部为灭
HAL_GPIO_WritePin（BEEP_GPIO_Port，BEEP_Pin，GPIO_PIN_SET）;//初始化BEEP，不响
uint8_t temp［］=“Press a keyrn ”;//向串口输入提示信息
/* USER CODE END 2 */
3.2 功能实现函数
在while（1）函数中增加下述函数，实现不间断的按键检测
while （1）
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
if（HAL_GPIO_ReadPin（KEY0_GPIO_Port，KEY0_Pin）==RESET）//判定KEY0按键是否有按下
{
HAL_Delay（10）; //延时，用于按键消抖
if（HAL_GPIO_ReadPin（KEY0_GPIO_Port，KEY0_Pin）==RESET） //判定KEY0按键是否有按下
{
HAL_Delay（500）;//判定KEY0按键是否长按
if（HAL_GPIO_ReadPin（KEY0_GPIO_Port，KEY0_Pin）==RESET） //KEY0按键被长按
{
HAL_GPIO_WritePin（BEEP_GPIO_Port，BEEP_Pin，GPIO_PIN_RESET）;//开启蜂鸣器
HAL_Delay（1000）;//开启蜂鸣器1000ms
HAL_UART_Transmit（&huart1，temp，sizeof（temp），50）;//向串口输出提示信息
HAL_GPIO_WritePin（BEEP_GPIO_Port，BEEP_Pin，GPIO_PIN_SET）;//关闭蜂鸣器
}
else
HAL_GPIO_TogglePin（LED0_GPIO_Port，LED0_Pin）;//KEY0按键为短按，LED0灯状态翻转
HAL_UART_Transmit（&huart1，temp，sizeof（temp），50）;
}
}
else if（HAL_GPIO_ReadPin（KEY1_GPIO_Port，KEY1_Pin）==RESET）
{
HAL_Delay（10）;
if（HAL_GPIO_ReadPin（KEY1_GPIO_Port，KEY1_Pin）==RESET）
{
HAL_GPIO_TogglePin（LED1_GPIO_Port，LED1_Pin）;
HAL_Delay（200）;
HAL_UART_Transmit（&huart1，temp，sizeof（temp），50）;
}
}
else if（HAL_GPIO_ReadPin（KEY2_GPIO_Port，KEY2_Pin）==RESET）
{
HAL_Delay（10）;
if（HAL_GPIO_ReadPin（KEY2_GPIO_Port，KEY2_Pin）==RESET）
{
HAL_GPIO_TogglePin（LED2_GPIO_Port，LED2_Pin）;
HAL_Delay（200）;
HAL_UART_Transmit（&huart1，temp，sizeof（temp），50）;
}
}
else if（HAL_GPIO_ReadPin（KEYUP_GPIO_Port，KEYUP_Pin）==SET）
{
HAL_Delay（10）;
if（HAL_GPIO_ReadPin（KEYUP_GPIO_Port，KEYUP_Pin）==SET）
{
HAL_GPIO_TogglePin（LED3_GPIO_Port，LED3_Pin）;
HAL_Delay（200）;
HAL_UART_Transmit（&huart1，temp，sizeof（temp），50）;
}
}
}
/* USER CODE END 3 */
4 实验结果
4.1 串口打印
使用串口调试助手，按下一次按键后，串口会打印一个Press a key的字符
4.2 硬件实现
将程序下载到开发板中，验证软件功能。全部功能实现完成。
通过按键将全部的灯点亮
通过按键熄灭LED1和LED2
硬件实现视频
STM32 按键和LED以及蜂鸣器实验（使用CUBEMX和MDK5）
5 按键检测程序之魔鬼数字优化
参考正点原子的官方例程，按键这一段是这么写的
u8 KEY_Scan（u8 mode）
{
static u8 key_up=1;//按键按松开标志
if（mode）key_up=1; //支持连按
if（key_up&&（KEY0==0||KEY1==0||KEY2==0||WK_UP==1））
{
delay_ms（10）;//去抖动
key_up=0;
if（KEY0==0）return KEY0_PRES;
else if（KEY1==0）return KEY1_PRES;
else if（KEY2==0）return KEY2_PRES;
else if（WK_UP==1）return WKUP_PRES;
}else if（KEY0==1&&KEY1==1&&KEY2==1&&WK_UP==0）key_up=1;
return 0;// 无按键按下
}
初次看感觉非常绕，云里雾里，一会0一会1的，传递的全部是数值，非常不利于阅读，于是增加了一些宏定义，消除掉这些魔鬼数字。将key_up的变量名进行了更改。
增加的宏定义
#define KEYOFF 1
#define KEYON 0
#define SINGLE_CLICK 0
#define CONTINUOUS_CLICK 1
#define NOKEY_PRESS 0
依据宏定义改后的程序
u8 KEY_Scan（u8 mode）
{
static u8 keyState=KEYOFF;//按键状态为OFF
if（mode==CONTINUOUS_CLICK）
keyState=KEYOFF; //按键初始态为OFF
if（（keyState==KEYOFF）&&（KEY0==0||KEY1==0||KEY2==0||WK_UP==1））
{
delay_ms（10）;//去抖动
keyState=KEYON;
if（KEY0==0）
return KEY0_PRES;
else if（KEY1==0）
return KEY1_PRES;
else if（WK_UP==1）
return WKUP_PRES;
else if（KEY2==0）
return KEY2_PRES;
}else if（KEY0==1&&KEY1==1&&KEY2==1&&WK_UP==0）
{
keyState=KEYOFF;
}
return NOKEY_PRESS;// 无按键按下
主函数中引用的地方原来为
key=KEY_Scan（0; //扫描按键
if（（Key_Queue！=NULL）&&key） //消息队列Key_Queue创建成功，并且按键被按下
更改后为
key=KEY_Scan（SINGLE_CLICK）; //扫描按键
if（（Key_Queue！=NULL）&&（key！=NOKEY_PRESS）） //消息队列Key_Queue创建成功，并且按键被按下
这样就可以知道函数在主函数中调用方式为单次按有效，按键函数的逻辑也很清楚了，就是初次进入函数，静态变量keystate为keyoff，第二项条件式不满足，跳转到按键检测中，当有按键被按下时，keystate为keyon，并返回键值。如果按键没有松手，那么第二次进入这个函数时，if（（keyStateKEYOFF）&&（KEY00||KEY10||KEY20||WK_UP==1））条件不满足，无法对按键进行检测。直到按键松手，keyState状态为Keyoff后，才可再次进去按键检测状态。同理可以理解连续按时的实现逻辑。
整个按键的功能的实现如下流程图
STM32CUBEMX+MDK5实现按键以及LED灯
1 概述
1.1 资源概述
开发板：正点原子STM32F103 Nano开发板
CUBEMX版本：1.3.0
MDK版本：5.23
主控芯片型号：STM32F103RBT6
1.2 实现功能
使用KEY0~KEY3分别控制LED0到LED3的亮灭，KEY_UP控制LED4的亮灭。按一次按键对应的灯亮，再按一次对应的灯灭。另外长按KEY0可以实现蜂鸣器的鸣响。
2 CUBEMX的配置
2.1 GPIO口配置
2.1.1 端口配置图
（部分引脚配置此次实验未用，但是不影响程序的编译，不会报错）
2.1.2 端口资源汇总表
查阅开发板的电路图确认实验用到的GPIO口配置资源如下。
LED0PC0
LED1PC1
LED2PC2
LED3PC3
KEYUPPA0
KEY0PC8
KEY1PC9
KEY2PD2
BEEPPB8
USART1_TXPA9
USART1_RXPA10
2.1.3 通用GPIO口的配置
KEY_UP是输出高有效，因此初始化时，配置输入下拉。其余LED端口或者按键均是低有效，所以配置为上拉。这里定义User Label（用户标签），方便后续程序的移植。
2.2 时钟配置
2.2.1时钟RCC配置图
使用外部HSE，PLL选择9倍频，系统时钟选择PLL，HCLK配置为72MHz，APB1设置为2分频。
2.2.2晶振选择
选择外部晶振，高速晶振为8MHz，低速晶振为32.768KHz。
2.3 调试端口
采用SW方式进行调试烧录。
2.4 CUBEMX工程管理配置
1、选择Advanced、MDK-ARM、V5。
2、代码生成配置
勾选生成外设C文件和H文件。否则这些端口的配置都会存在于main函数中。
3、高级设置
全部勾选HAL函数。HAL函数的全称是Hardware abstract layer（硬件抽象层），这里还可以选择LL即Low layer（底层），函数和HAL完全不一样，优点是直接操作底层，程序占用空间小。咨询ST原厂FAE工程师，后续新开发芯片均不在支持标准库函数，仅支持HAL和LL函数。比如最新的H7系列芯片，就没有标准库函数的支持。
2.3 选择生成代码
点击Generate code，生成软件代码，在之后的提示框中点击打开工程。
3 main函数增加代码
3.1 端口初始化函数
在生成的main函数中增加相应的功能函数，端口初始化函数，给各个GPIO口赋值初值，防止上电时状态不确定。写入串口打印函数，提示信息。
/* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_GPIO_WritePin（LED0_GPIO_Port，LED0_Pin，GPIO_PIN_SET）;
HAL_GPIO_WritePin（LED1_GPIO_Port，LED1_Pin，GPIO_PIN_SET）;
HAL_GPIO_WritePin（LED2_GPIO_Port，LED2_Pin，GPIO_PIN_SET）;
HAL_GPIO_WritePin（LED3_GPIO_Port，LED3_Pin，GPIO_PIN_SET）;
HAL_GPIO_WritePin（LED4_GPIO_Port，LED4_Pin，GPIO_PIN_SET）;
HAL_GPIO_WritePin（LED5_GPIO_Port，LED5_Pin，GPIO_PIN_SET）;
HAL_GPIO_WritePin（LED6_GPIO_Port，LED6_Pin，GPIO_PIN_SET）;
HAL_GPIO_WritePin（LED7_GPIO_Port，LED7_Pin，GPIO_PIN_SET）;//初始化LED灯的状态，全部为灭
HAL_GPIO_WritePin（BEEP_GPIO_Port，BEEP_Pin，GPIO_PIN_SET）;//初始化BEEP，不响
uint8_t temp［］=“Press a keyrn ”;//向串口输入提示信息
/* USER CODE END 2 */
3.2 功能实现函数
在while（1）函数中增加下述函数，实现不间断的按键检测
while （1）
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
if（HAL_GPIO_ReadPin（KEY0_GPIO_Port，KEY0_Pin）==RESET）//判定KEY0按键是否有按下
{
HAL_Delay（10）; //延时，用于按键消抖
if（HAL_GPIO_ReadPin（KEY0_GPIO_Port，KEY0_Pin）==RESET） //判定KEY0按键是否有按下
{
HAL_Delay（500）;//判定KEY0按键是否长按
if（HAL_GPIO_ReadPin（KEY0_GPIO_Port，KEY0_Pin）==RESET） //KEY0按键被长按
{
HAL_GPIO_WritePin（BEEP_GPIO_Port，BEEP_Pin，GPIO_PIN_RESET）;//开启蜂鸣器
HAL_Delay（1000）;//开启蜂鸣器1000ms
HAL_UART_Transmit（&huart1，temp，sizeof（temp），50）;//向串口输出提示信息
HAL_GPIO_WritePin（BEEP_GPIO_Port，BEEP_Pin，GPIO_PIN_SET）;//关闭蜂鸣器
}
else
HAL_GPIO_TogglePin（LED0_GPIO_Port，LED0_Pin）;//KEY0按键为短按，LED0灯状态翻转
HAL_UART_Transmit（&huart1，temp，sizeof（temp），50）;
}
}
else if（HAL_GPIO_ReadPin（KEY1_GPIO_Port，KEY1_Pin）==RESET）
{
HAL_Delay（10）;
if（HAL_GPIO_ReadPin（KEY1_GPIO_Port，KEY1_Pin）==RESET）
{
HAL_GPIO_TogglePin（LED1_GPIO_Port，LED1_Pin）;
HAL_Delay（200）;
HAL_UART_Transmit（&huart1，temp，sizeof（temp），50）;
}
}
else if（HAL_GPIO_ReadPin（KEY2_GPIO_Port，KEY2_Pin）==RESET）
{
HAL_Delay（10）;
if（HAL_GPIO_ReadPin（KEY2_GPIO_Port，KEY2_Pin）==RESET）
{
HAL_GPIO_TogglePin（LED2_GPIO_Port，LED2_Pin）;
HAL_Delay（200）;
HAL_UART_Transmit（&huart1，temp，sizeof（temp），50）;
}
}
else if（HAL_GPIO_ReadPin（KEYUP_GPIO_Port，KEYUP_Pin）==SET）
{
HAL_Delay（10）;
if（HAL_GPIO_ReadPin（KEYUP_GPIO_Port，KEYUP_Pin）==SET）
{
HAL_GPIO_TogglePin（LED3_GPIO_Port，LED3_Pin）;
HAL_Delay（200）;
HAL_UART_Transmit（&huart1，temp，sizeof（temp），50）;
}
}
}
/* USER CODE END 3 */
4 实验结果
4.1 串口打印
使用串口调试助手，按下一次按键后，串口会打印一个Press a key的字符
4.2 硬件实现
将程序下载到开发板中，验证软件功能。全部功能实现完成。
通过按键将全部的灯点亮
通过按键熄灭LED1和LED2
硬件实现视频
STM32 按键和LED以及蜂鸣器实验（使用CUBEMX和MDK5）
5 按键检测程序之魔鬼数字优化
参考正点原子的官方例程，按键这一段是这么写的
u8 KEY_Scan（u8 mode）
{
static u8 key_up=1;//按键按松开标志
if（mode）key_up=1; //支持连按
if（key_up&&（KEY0==0||KEY1==0||KEY2==0||WK_UP==1））
{
delay_ms（10）;//去抖动
key_up=0;
if（KEY0==0）return KEY0_PRES;
else if（KEY1==0）return KEY1_PRES;
else if（KEY2==0）return KEY2_PRES;
else if（WK_UP==1）return WKUP_PRES;
}else if（KEY0==1&&KEY1==1&&KEY2==1&&WK_UP==0）key_up=1;
return 0;// 无按键按下
}
初次看感觉非常绕，云里雾里，一会0一会1的，传递的全部是数值，非常不利于阅读，于是增加了一些宏定义，消除掉这些魔鬼数字。将key_up的变量名进行了更改。
增加的宏定义
#define KEYOFF 1
#define KEYON 0
#define SINGLE_CLICK 0
#define CONTINUOUS_CLICK 1
#define NOKEY_PRESS 0
依据宏定义改后的程序
u8 KEY_Scan（u8 mode）
{
static u8 keyState=KEYOFF;//按键状态为OFF
if（mode==CONTINUOUS_CLICK）
keyState=KEYOFF; //按键初始态为OFF
if（（keyState==KEYOFF）&&（KEY0==0||KEY1==0||KEY2==0||WK_UP==1））
{
delay_ms（10）;//去抖动
keyState=KEYON;
if（KEY0==0）
return KEY0_PRES;
else if（KEY1==0）
return KEY1_PRES;
else if（WK_UP==1）
return WKUP_PRES;
else if（KEY2==0）
return KEY2_PRES;
}else if（KEY0==1&&KEY1==1&&KEY2==1&&WK_UP==0）
{
keyState=KEYOFF;
}
return NOKEY_PRESS;// 无按键按下
主函数中引用的地方原来为
key=KEY_Scan（0; //扫描按键
if（（Key_Queue！=NULL）&&key） //消息队列Key_Queue创建成功，并且按键被按下
更改后为
key=KEY_Scan（SINGLE_CLICK）; //扫描按键
if（（Key_Queue！=NULL）&&（key！=NOKEY_PRESS）） //消息队列Key_Queue创建成功，并且按键被按下
这样就可以知道函数在主函数中调用方式为单次按有效，按键函数的逻辑也很清楚了，就是初次进入函数，静态变量keystate为keyoff，第二项条件式不满足，跳转到按键检测中，当有按键被按下时，keystate为keyon，并返回键值。如果按键没有松手，那么第二次进入这个函数时，if（（keyStateKEYOFF）&&（KEY00||KEY10||KEY20||WK_UP==1））条件不满足，无法对按键进行检测。直到按键松手，keyState状态为Keyoff后，才可再次进去按键检测状态。同理可以理解连续按时的实现逻辑。
整个按键的功能的实现如下流程图
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