• 【嵌入式】使用MultiButton开源库驱动按键并控制多级界面切换

    目录

    一 背景说明

    二 参考资料

    三 MultiButton开源库移植

    四 设计实现--驱动按键

    五 设计实现--界面处理

    一 背景说明

            需要做一个通过不同按键控制多级界面切换以及界面动作的程序。

            查阅相关资料，发现网上大多数的应用都比较繁琐，且对于多级界面的切换逻辑可读性较差。所幸找到一篇使用开源库 MultiButton 来驱动按键，并控制多级界面切换的博文。按图索骥实现了预期的需求。

             开源库 MultiButton 是一个小巧简单易用的事件驱动型按键驱动模块，作者 0x1abin。这个项目非常精简，只有两个文件，可无限量扩展按键，按键事件的回调异步处理方式可以简化程序结构，去除冗余的按键处理硬编码，让你的按键业务逻辑更清晰。

            MultiButton 支持如下的按钮事件：

            MultiButton的状态机如下：

    二 参考资料

            【1】MultiButton开源库：mirrors / 0x1abin / MultiButton · GitCode

            【2】MultiButton博文：MultiButton | 一个小巧简单易用的事件驱动型按键驱动模块-CSDN博客

            【3】MultiTimer开源库：mirrors / 0x1abin / MultiTimer · GitCode

            【4】MultiTimer博文：【嵌入式开源库】MultiTimer 的使用，一款可无限扩展的软件定时器_multi_timer-CSDN博客

            【5】MultiButton+MultiTimer+菜单操作博文：开源按键组件MultiButton支持菜单操作(事件驱动型)-阿里云开发者社区

            【注】：我下面的实现没有用到MultiTimer，仅单列出来备查。

    三 MultiButton开源库移植

            从上面的开源库或者github下载该开源库，主要用到就两个文件 multi_button.c/multi_button.h 。将这两个文件直接添加到自己的工程中，并关联头文件。

            到这边编译应该没有问题。

    四 设计实现--驱动按键

            【1】首先初始化自己用到的几个按键GPIO口：

    1. void KNOB_Init(void)
    2. {
    3.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    4.  
    5.     RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOB, ENABLE);
    6.  
    7.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = KNOB_1_PIN | KNOB_2_PIN | KNOB_3_PIN | KNOB_4_PIN;
    8.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;   //设置成上拉输入
    9.     GPIO_Init(KNOB_PORT, &GPIO_InitStructure);
    10. }

            【2】由于这边用到了四个按键，申请四个按键结构：

    1. struct Button knob_1;
    2. struct Button knob_2;
    3. struct Button knob_3;
    4. struct Button knob_4;

            【3】编写回调函数，绑定按键的GPIO电平读取接口：

    1. u8 knobRead(u8 button_id)
    2. {
    3. 	switch(button_id)
    4. 	{
    5. 		case 0:
    6. 			return GPIO_ReadInputDataBit(KNOB_PORT,KNOB_1_PIN);
    7. 		case 1:
    8. 			return GPIO_ReadInputDataBit(KNOB_PORT,KNOB_2_PIN);
    9.         case 2:
    10.             return GPIO_ReadInputDataBit(KNOB_PORT,KNOB_3_PIN);
    11.         case 3:
    12.             return GPIO_ReadInputDataBit(KNOB_PORT,KNOB_4_PIN);
    13. 		default:
    14. 			return 0;
    15. 	}
    16. }

            【4】关联 MultiButton ，使用上面的按键结构以及回调函数初始化按键对象：

    1. button_init(&knob_1, knobRead, 0, 0);
    2. button_init(&knob_2, knobRead, 0, 1);
    3. button_init(&knob_3, knobRead, 0, 2);
    4. button_init(&knob_4, knobRead, 0, 3);

            【5】注册按键事件（根据实际需要注册按键事件，不必一次性全注册，我这边只用到点按和长按，所以只注册了 SINGLE_CLICK 和 LONG_PRESS_START 两个事件）。

                    其中的回调函数 knobCallback_1/2/3/4 先空着，后面需要结合界面切换来实现：

    1. button_attach(&knob_1, SINGLE_CLICK,     knobCallback_1);
    2. button_attach(&knob_1, LONG_PRESS_START, knobCallback_1);
    3. button_attach(&knob_2, SINGLE_CLICK,     knobCallback_2);
    4. button_attach(&knob_2, LONG_PRESS_START, knobCallback_2);
    5. button_attach(&knob_3, SINGLE_CLICK,     knobCallback_3);
    6. button_attach(&knob_3, LONG_PRESS_START, knobCallback_3);
    7. button_attach(&knob_4, SINGLE_CLICK,     knobCallback_4);
    8. button_attach(&knob_4, LONG_PRESS_START, knobCallback_4);

            【6】启动按键：

    1. button_start(&knob_1);
    2. button_start(&knob_2);
    3. button_start(&knob_3);
    4. button_start(&knob_4);

            【7】将上面【4】【5】【6】的三个步骤整个成一个按键注册接口：

    1. void KNOB_Reg(void)
    2. {
    3.     button_init(&knob_1, knobRead, 0, 0);
    4.     button_init(&knob_2, knobRead, 0, 1);
    5.     button_init(&knob_3, knobRead, 0, 2);
    6.     button_init(&knob_4, knobRead, 0, 3);
    7.  
    8.     button_attach(&knob_1, SINGLE_CLICK,     knobCallback_1);
    9.     button_attach(&knob_1, LONG_PRESS_START, knobCallback_1);
    10.     button_attach(&knob_2, SINGLE_CLICK,     knobCallback_2);
    11.     button_attach(&knob_2, LONG_PRESS_START, knobCallback_2);
    12.     button_attach(&knob_3, SINGLE_CLICK,     knobCallback_3);
    13.     button_attach(&knob_3, LONG_PRESS_START, knobCallback_3);
    14.     button_attach(&knob_4, SINGLE_CLICK,     knobCallback_4);
    15.     button_attach(&knob_4, LONG_PRESS_START, knobCallback_4);
    16.  
    17.     button_start(&knob_1);
    18.     button_start(&knob_2);
    19.     button_start(&knob_3);
    20.     button_start(&knob_4);
    21. }

            【8】至此，按键驱动还不能生效，还需要添加一个心跳，一般采用5ms间隔定时器来循环调用这个心跳函数，定时器相关函数如下：

    1. //Timer14 5ms定时器
    2. #define TIMER14_ARR  (500-1)
    3. #define TIMER14_PSC  (960-1)
    4.  
    5. void Timer14_Config(void)
    6. {
    7.     TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_StructInit;
    8.     NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    9.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM14, ENABLE);//使能定时器时钟
    10.  
    11.     //定时器基础配置
    12.     TIM_StructInit.TIM_Period = TIMER14_ARR;            //自动重装值
    13.     TIM_StructInit.TIM_Prescaler = TIMER14_PSC;         //预分频系数
    14.     TIM_StructInit.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;    //时钟分频
    15.     TIM_StructInit.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//向上计数
    16.     TIM_StructInit.TIM_RepetitionCounter = 0;           //不重复计数
    17.     TIM_TimeBaseInit(TIM14, &TIM_StructInit);
    18.     
    19.     //NVIC中断配置
    20.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM14_IRQn;
    21.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority = 3;     //数字越小优先级越高
    22.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    23.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    24.     
    25.     TIM_ClearFlag(TIM14, TIM_FLAG_Update);
    26.     TIM_ITConfig(TIM14, TIM_IT_Update, ENABLE);          //使能更新中断
    27.     TIM_Cmd(TIM14, ENABLE);
    28. }
    29.  
    30. extern void button_ticks(void);
    31. void TIM14_IRQHandler(void)
    32. {
    33.     if(TIM_GetITStatus(TIM14, TIM_IT_Update) != RESET)
    34.     {
    35.         button_ticks();     //旋钮驱动心跳
    36.         TIM_ClearITPendingBit(TIM14, TIM_IT_Update);
    37.     }
    38. }

            【9】在主函数的初始化中加上上面几个接口：

    1. void main(void)
    2. {
    3.     //定时器初始化
    4.     Timer14_Config();
    5.     //旋钮初始化/注册
    6.     KNOB_Init();
    7.     KNOB_Reg();
    8.  
    9.     while(1)
    10.     {
    11.         //...
    12.     }
    13. }

            至此，MultiButton 开源库移植完毕，并将所用的四个按钮关联到 MultiButton ，按键事件待扩展。

    五 设计实现--界面处理

            【1】新建头文件，新增界面相关的结构体定义等：

    1. typedef enum tagMenuTree    //菜单树
    2. {
    3.     MENU_MAIN = 0,
    4.     MEUN_LOG
    5. }MENU_TREE;
    6.  
    7. typedef enum tagEventCode   //事件值
    8. {
    9.     NULL_EVENT = 0,
    10.     KNOB_1_SHORT = 1,
    11.     KNOB_1_LONG  = 2,
    12.     KNOB_2_SHORT = 3,
    13.     KNOB_2_LONG = 4,
    14.     KNOB_3_SHORT = 5,
    15.     KNOB_3_LONG = 6,
    16.     KNOB_4_SHORT = 7,
    17.     KNOB_4_LONG = 8
    18. }EVENT_CODE;
    19.  
    20. typedef struct tagMenuInfo  //界面信息
    21. {
    22.     u8 cur_page;    //正在执行的界面
    23.     u8 knb_evnt;    //当前触发的事件
    24. }MENU_INFO;
    25. extern MENU_INFO menu;
    26.  
    27.  
    28. extern void Menu_Init(MENU_INFO *handle, u8 p_page, u8 p_evnt);
    29. extern void Set_Menu(MENU_INFO *handle, u8 p_page);
    30. extern u8 Get_Menu(MENU_INFO *handle);
    31. extern void Set_Event_Code(MENU_INFO *handle, u8 p_evnt);
    32. extern int Get_Event_Code(MENU_INFO *handle);
    33. extern void Menu_Handler(MENU_INFO *handle);

            【2】新建源文件，新增界面相关的接口函数等：

    1. /**************************************************************************
    2. * 函数名称： Menu_Init
    3. * 功能描述： 菜单初始化
    4. **************************************************************************/
    5. void Menu_Init(MENU_INFO *handle, u8 p_page, u8 p_evnt)
    6. {
    7.     memset(handle, 0, sizeof(MENU_INFO));
    8.     handle->cur_page = p_page;
    9.     handle->knb_evnt = p_evnt;
    10. }
    11.  
    12. /**************************************************************************
    13. * 函数名称： Set_Menu/Get_Menu
    14. * 功能描述： 菜单跳转/获取当前菜单
    15. **************************************************************************/
    16. void Set_Menu(MENU_INFO *handle, u8 p_page)
    17. {
    18.     handle->cur_page = p_page;
    19. }
    20.  
    21. u8 Get_Menu(MENU_INFO *handle)
    22. {
    23.     return handle->cur_page;
    24. }
    25.  
    26. /**************************************************************************
    27. * 函数名称： Set_Event_Code/Get_Event_Code
    28. * 功能描述： 设置当前事件值/获取当前事件值
    29. **************************************************************************/
    30. void Set_Event_Code(MENU_INFO *handle, u8 p_evnt)
    31. {
    32.     handle->knb_evnt = p_evnt;
    33. }
    34.  
    35. int Get_Event_Code(MENU_INFO *handle)
    36. {
    37.     return handle->knb_evnt;
    38. }

            【3】结合上述菜单处理函数，关联“设计实现--驱动按键”中的【5】，完善 knobCallback_1/2/3/4 的实现。

                    主要逻辑就是将按键的动作，通过回调，传递给菜单结构 menu （单列出knobCallback_1，其他按钮的回调一样实现）：

    1. void knobCallback_1(void *p_btn)
    2. {
    3.     u8 btn_event_val; 
    4.     
    5.     btn_event_val = get_button_event((struct Button *)p_btn); 
    6.   
    7.     switch(btn_event_val)
    8.     {
    9.         case SINGLE_CLICK:
    10.             Set_Event_Code(&menu, KNOB_1_SHORT);
    11.             break ;
    12.         case LONG_PRESS_START:
    13.             Set_Event_Code(&menu, KNOB_1_LONG);
    14.             break ;
    15.         default:
    16.             break ;
    17.     }
    18. }

            【4】菜单处理函数 Menu_Handler 的实现：

    1. void Menu_Handler(MENU_INFO *handle)
    2. {
    3. 	switch(handle->cur_page)
    4. 	{
    5. 		case MENU_MAIN:
    6. 			menuMainHandle(handle->knb_evnt);
    7. 			break ;
    8. 		case MEUN_LOG:
    9. 			menuLogHandle(handle->knb_evnt);
    10. 			break ;
    11. 		default:
    12. 			break ;
    13. 	}
    14.     Set_Event_Code(handle, NULL_EVENT);     //及时将事件清除，防止重复触发
    15. }

            其中，menuMainHandle/menuLogHandle 就是每个界面的具体实现了：

    1. void menuMainHandle(u8 p_evnt)
    2. {
    3.     cleanAll();  //清屏
    4.     //主界面显示
    5.     
    6.     switch(p_evnt)
    7.     {
    8.         case KNOB_1_SHORT:
    9.             break ;
    10.         case KNOB_1_LONG:
    11.             Set_Menu(&menu, MEUN_LOG);  //进入登录界面
    12.             break ;
    13.         default:
    14.             break;
    15.     }
    16. }
    1. void menuLogHandle(u8 p_evnt)
    2. {
    3.     cleanAll();  //清屏
    4.     //登录界面的显示
    5.     
    6.     switch(p_evnt)
    7.     {
    8.         case KNOB_2_SHORT:
    9.             break ;
    10.         case KNOB_2_LONG:
    11.             Set_Menu(&menu, MENU_MAIN);  //返回主界面
    12.             break ;
    13.         default:
    14.             break;
    15.     }
    16. }

            【5】在主函数的初始化中加上上面界面初始化接口，同时界面处理函数置于主循环中执行：

    1. void main(void)
    2. {
    3.     //定时器初始化
    4.     Timer14_Config();
    5.     //旋钮初始化/注册
    6.     KNOB_Init();
    7.     KNOB_Reg();
    8.     //界面初始化
    9.     Menu_Init(&menu, MENU_MAIN, NULL_EVENT);
    10.  
    11.     while(1)
    12.     {
    13.         Menu_Handler(&menu);  //界面处理函数
    14.         
    15.         LCD_Update();  //用缓存刷新屏幕
    16.         
    17.         //...
    18.     }
    19. }

            至此，完成了通过 MultiButton 开源库驱动按键并控制多级界面切换的工作。

            上述DEMO中，上电默认进入主界面，可以通过长按 knob_1 进入登陆界面。在登陆界面中，通过长按 knob_2 返回主界面（长按的时间可以在 multi_button.h 中设置）。

  • 相关阅读:
    基于JavaWeb+SSM+购物系统微信小程序的设计和实现
    这些并发容器的坑，你要谨记！
    漫画：程序员要不要去考证？
    基于SpringBoot+vue的文件管理系统
    用 Github Codespaces 免费搭建本地开发测试环境
    threadlocal详解
    微服务最强理论基础，堪称绝妙心法
    很多Oracle中的SQL语句在EF中写不出来
    绘制X-Bar-S和X-Bar-R图,监测过程,计算CPK过程能力指数
    如何分析软件测试中发现的Bug！
  • 原文地址：https://blog.csdn.net/sinat_33408502/article/details/133349515