STM32按键状态机3——增加双击与功能优化
上篇文章，介绍了将按键检测增加长按功能，并将按下抖动与松开抖动共用一个抖动状态来表示，其状态图如下：
仔细研究这个状态图，其它还存在一些问题：
短按状态，只要按下去，不需要等按键再释放，就会触发短按事件。对于需要按下再松开作为一次短按的应用来说，此状态图也不满足需求
长按状态，必须先经过短按状态，即长按按键，会先触发一个短按，再触发一个长按。如果实际应用中需要分别使用短按和长按，则此状态图不满足要求
本篇，就来解决上述两个问题，并再增加一个按键双击检测，实现一个功能更全面的按键检测。
1 增加双击检测 增加一个双击检测，需要增加两个状态：
等待再次按下
确认第2次按下
同时，之前的“短按状态”和“长按状态”分别改为“确认按下”和“确认长按”。
1.1 状态图修改 修改后的状态图如下，有以下几点需要注意：
“确认按下”不是短按触发的条件，需要等松开后，经消抖进入到“等待再次按下”一段时间后(200ms)，没有再次被按下，才触发短按事件，这样就解决了本篇开头提到的第1个问题
“确认按下”不是短按触发的条件，另一个用途是，当此状态继续保持按下状态一段时间后(1s)，则会单独触发长按事件，同时进入到“确认长按”状态，这样就解决了本篇开头提到的第2个问题
对于双击事件的检测，首先按下按键进入“确认按下”状态，然后在1s内松开进入“等待再次按下”状态，接着在200ms内再次按下进入“确认第2次按下”状态，然后在1s内松开，即可触发双击事件，并同时进入“稳定松开”状态
注意，在“确认第2次按下”状态下，如果在1s内没有松开，也会进入到“确认长按”状态
1.2 程序编写 根据状态图，修改对应的状态机逻辑，修改后的代码如下：
void key_status_check(){ switch(g_keystatus) { //按键释放(初始状态) case ks_release: { //检测到低电平，先进行消抖 if (key0 == 0) { g_keystatus = ks_shake; } } break; //抖动 case ks_shake: { if (key0 == 1) { //从松开状态来的抖动 if (ks_release == g_lastkeystatus) { g_keystatus = ks_release; } //从等待再次按下状态来的抖动 else if (ks_wait_press_again == g_lastkeystatus) { g_keystatus = ks_wait_press_again; } //从确认按下状态来 else if (ks_affirm_short_press == g_lastkeystatus) { g_waitpressagaincnt = 0; g_keystatus = ks_wait_press_again; } //从确认再次按下状态来 else if (ks_affirm_press_again == g_lastkeystatus) { printf(=====> key double press\r\n); g_keystatus = ks_release; } //从确认长按状态来 else if (ks_affirm_long_press == g_lastkeystatus) { g_keystatus = ks_release; } else { printf(err!\r\n); } } else { //从确认按下状态来的抖动 if (ks_affirm_short_press == g_lastkeystatus) { g_keystatus = ks_affirm_short_press; } //从第2次按下状态来的抖动 else if (ks_affirm_press_again == g_lastkeystatus) { g_keystatus = ks_affirm_press_again; } //从确认长按状态来的抖动 else if (ks_affirm_long_press == g_lastkeystatus) { g_keystatus = ks_affirm_long_press; } //从松开状态而来 else if (ks_release == g_lastkeystatus) { g_presstimecnt = 0; g_keystatus = ks_affirm_short_press; //printf(=====> key short press\r\n); } //从等待再次看下(的松开)状态而来 else if (ks_wait_press_again == g_lastkeystatus) { g_press2timecnt = 0; g_keystatus = ks_affirm_press_again; } else { printf(err!\r\n); } } } break; //确认按下 case ks_affirm_short_press: { //检测到高电平，先进行消抖 if (key0 == 1) { g_keystatus = ks_shake; } else { if (g_longpresstimecnt % 20 == 0) //每隔1000ms打印一次 { printf(=====> key long press:%d\r\n, g_longpresstimecnt/20); keyevent = ke_long_press; } g_longpresstimecnt++; } } break; //等待再次按下 case ks_wait_press_again: { //检测到低电平，先进行消抖 if (key0 == 0) { g_keystatus = ks_shake; } g_waitpressagaincnt++; if (g_waitpressagaincnt == 4) //200ms没有再次按下 { printf(=====> key single press\r\n); g_keystatus = ks_release; } } break; //确认第2次按下 case ks_affirm_press_again: { //检测到高电平，先进行消抖 if (key0 == 1) { g_keystatus = ks_shake; } g_press2timecnt++; if (g_press2timecnt == 20) //1000ms { g_longpresstimecnt = 0; g_keystatus = ks_affirm_long_press; } } break; //确认长按 case ks_affirm_long_press: { //检测到高电平，先进行消抖 if (key0 == 1) { g_keystatus = ks_shake; } g_longpresstimecnt++; if (g_longpresstimecnt % 20 == 0) //每隔1000ms打印一次 { printf(=====> key long press:%d\r\n, g_longpresstimecnt/20); } } break; default:break; } if (g_keystatus != g_nowkeystatus) { g_lastkeystatus = g_nowkeystatus; g_nowkeystatus = g_keystatus; //printf(new key status:%d(%s)\r\n, g_keystatus, key_status_name[g_keystatus]); }} 最后注释掉的一句是调试打印，调试时可打开，方便观察状态变化
1.3 测试 短按、长按、双击的测试结果如下：
还有从确认第2次按下状态到达的长按状态：
2 功能优化 上面的代码实现，是在主函数中，每50ms延时执行一次状态机循环（主函数代码如下），仅用做演示按键状态机的运行机制。
int main(void){ delay_init(); key_init(); uart_init(115200); printf(hello\r\n); while(1) { key_status_check(); delay_ms(50); }} 实际开发中，按键检测程序，应该作为一个独立的模块运行，当检测到某一按键状态触发时，通知应用程序来使用。
对于stm32裸机开发来说，可以将按键状态机放到一个定时器中断服务函数中运行，当检测到某一按键状态触发后，通知应用程序：
//主函数int main(void){ delay_init(); key_init(); uart_init(115200); tim3_int_init(500-1,7200-1); //调用定时器使得50ms产生一个中断 printf(hello\r\n); while(1) { }}//定时器3中断服务程序void tim3_irqhandler(void) //tim3中断{ if (tim_getitstatus(tim3, tim_it_update) != reset) //检查tim3更新中断发生与否 { tim_clearitpendingbit(tim3, tim_it_update ); //清除timx更新中断标志 key_event keyevent = key_status_check(); switch (keyevent) { case ke_short_press: printf(检测到单击\r\n); break; case ke_double_press: printf(检测到双击\r\n); break; case ke_long_press: printf(检测到长按\r\n); break; default:break; } }}
3 总结 本篇在前两篇按键状态机的基础上，继续介绍增加按键的双击功能，并解决之前状态存在的两个问题，通过实测验证，演示短按、长按、双击的使用效果。最后对代码结构进行优化，使其更符合实际开发应用。
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仔细研究这个状态图，其它还存在一些问题：
短按状态，只要按下去，不需要等按键再释放，就会触发短按事件。对于需要按下再松开作为一次短按的应用来说，此状态图也不满足需求
长按状态，必须先经过短按状态，即长按按键，会先触发一个短按，再触发一个长按。如果实际应用中需要分别使用短按和长按，则此状态图不满足要求
本篇，就来解决上述两个问题，并再增加一个按键双击检测，实现一个功能更全面的按键检测。
1 增加双击检测 增加一个双击检测，需要增加两个状态：
等待再次按下
确认第2次按下
同时，之前的“短按状态”和“长按状态”分别改为“确认按下”和“确认长按”。
1.1 状态图修改 修改后的状态图如下，有以下几点需要注意：
“确认按下”不是短按触发的条件，需要等松开后，经消抖进入到“等待再次按下”一段时间后(200ms)，没有再次被按下，才触发短按事件，这样就解决了本篇开头提到的第1个问题
“确认按下”不是短按触发的条件，另一个用途是，当此状态继续保持按下状态一段时间后(1s)，则会单独触发长按事件，同时进入到“确认长按”状态，这样就解决了本篇开头提到的第2个问题
对于双击事件的检测，首先按下按键进入“确认按下”状态，然后在1s内松开进入“等待再次按下”状态，接着在200ms内再次按下进入“确认第2次按下”状态，然后在1s内松开，即可触发双击事件，并同时进入“稳定松开”状态
注意，在“确认第2次按下”状态下，如果在1s内没有松开，也会进入到“确认长按”状态
1.2 程序编写 根据状态图，修改对应的状态机逻辑，修改后的代码如下：
void key_status_check(){ switch(g_keystatus) { //按键释放(初始状态) case ks_release: { //检测到低电平，先进行消抖 if (key0 == 0) { g_keystatus = ks_shake; } } break; //抖动 case ks_shake: { if (key0 == 1) { //从松开状态来的抖动 if (ks_release == g_lastkeystatus) { g_keystatus = ks_release; } //从等待再次按下状态来的抖动 else if (ks_wait_press_again == g_lastkeystatus) { g_keystatus = ks_wait_press_again; } //从确认按下状态来 else if (ks_affirm_short_press == g_lastkeystatus) { g_waitpressagaincnt = 0; g_keystatus = ks_wait_press_again; } //从确认再次按下状态来 else if (ks_affirm_press_again == g_lastkeystatus) { printf(=====> key double press\r\n); g_keystatus = ks_release; } //从确认长按状态来 else if (ks_affirm_long_press == g_lastkeystatus) { g_keystatus = ks_release; } else { printf(err!\r\n); } } else { //从确认按下状态来的抖动 if (ks_affirm_short_press == g_lastkeystatus) { g_keystatus = ks_affirm_short_press; } //从第2次按下状态来的抖动 else if (ks_affirm_press_again == g_lastkeystatus) { g_keystatus = ks_affirm_press_again; } //从确认长按状态来的抖动 else if (ks_affirm_long_press == g_lastkeystatus) { g_keystatus = ks_affirm_long_press; } //从松开状态而来 else if (ks_release == g_lastkeystatus) { g_presstimecnt = 0; g_keystatus = ks_affirm_short_press; //printf(=====> key short press\r\n); } //从等待再次看下(的松开)状态而来 else if (ks_wait_press_again == g_lastkeystatus) { g_press2timecnt = 0; g_keystatus = ks_affirm_press_again; } else { printf(err!\r\n); } } } break; //确认按下 case ks_affirm_short_press: { //检测到高电平，先进行消抖 if (key0 == 1) { g_keystatus = ks_shake; } else { if (g_longpresstimecnt % 20 == 0) //每隔1000ms打印一次 { printf(=====> key long press:%d\r\n, g_longpresstimecnt/20); keyevent = ke_long_press; } g_longpresstimecnt++; } } break; //等待再次按下 case ks_wait_press_again: { //检测到低电平，先进行消抖 if (key0 == 0) { g_keystatus = ks_shake; } g_waitpressagaincnt++; if (g_waitpressagaincnt == 4) //200ms没有再次按下 { printf(=====> key single press\r\n); g_keystatus = ks_release; } } break; //确认第2次按下 case ks_affirm_press_again: { //检测到高电平，先进行消抖 if (key0 == 1) { g_keystatus = ks_shake; } g_press2timecnt++; if (g_press2timecnt == 20) //1000ms { g_longpresstimecnt = 0; g_keystatus = ks_affirm_long_press; } } break; //确认长按 case ks_affirm_long_press: { //检测到高电平，先进行消抖 if (key0 == 1) { g_keystatus = ks_shake; } g_longpresstimecnt++; if (g_longpresstimecnt % 20 == 0) //每隔1000ms打印一次 { printf(=====> key long press:%d\r\n, g_longpresstimecnt/20); } } break; default:break; } if (g_keystatus != g_nowkeystatus) { g_lastkeystatus = g_nowkeystatus; g_nowkeystatus = g_keystatus; //printf(new key status:%d(%s)\r\n, g_keystatus, key_status_name[g_keystatus]); }} 最后注释掉的一句是调试打印，调试时可打开，方便观察状态变化
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3 总结 本篇在前两篇按键状态机的基础上，继续介绍增加按键的双击功能，并解决之前状态存在的两个问题，通过实测验证，演示短按、长按、双击的使用效果。最后对代码结构进行优化，使其更符合实际开发应用。
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