前言
本文是本人备赛物联网赛项的学习笔记，主要供本人学习、复习，不是经验分享或教学，若有错误，大佬轻喷。
一、按键基本知识
1. 按键的分类及核心差异
| 类型 | 代表实例 | 核心特点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 触点式开关按键 | 机械式开关、导电橡胶式开关 | 造价低，结构简单；但存在机械抖动 | 微机系统、单片机应用（最常用） |
| 无触点式开关按键 | 电气式按键、磁感应按键 | 寿命长，无机械抖动；成本较高 | 对稳定性和寿命要求高的场景 |
**为什么要分这两类？**本质是 "成本" 与 "性能" 的权衡：触点式满足大部分普通场景需求，性价比高，所以微机系统中最常见；无触点式解决了机械磨损和抖动问题，但造价高，只在特殊场景使用。
2. 单片机中按键的作用
- 复位按键：有专属复位电路，仅负责复位功能（硬件层面的专属作用）；
- 其他功能按键：通过 "开关通断" 向 MCU（微控制器）传递控制指令或输入数据，比如切换模式、触发动作等；
- 核心逻辑：按键按下 / 释放 → MCU 识别状态 → 执行对应功能程序 → 返回主程序。
3. 机械按键的 "抖动问题"（关键难点）
- 什么是抖动？：机械按键按下或释放时，由于金属触点的弹性形变，不会立刻稳定通断，会在 5~10ms 内快速通断多次（即 "触点机械抖动"）；
- 为什么要重视？：如果直接检测抖动期间的通断状态，MCU 会误判为 "多次按下 / 释放"，导致程序逻辑出错（比如按一次按键，设备却执行多次操作）；
- 解决思路：通过 "消抖" 处理，等待抖动结束后再检测状态，确保识别的是真实按键动作。
二、硬件解读（连接逻辑 + 电平判断）
1. 开发板硬件配置（蓝桥杯物联网开发板）
- 核心按键：2 个可编程按键（ASW1、ASW2），分别连接 MCU 的 PA8 引脚 和 PB8 引脚；
- 电平判断逻辑：
- 未按下：PA8/PB8 为 高电平（GPIO_PIN_SET）；
- 按下时：PA8/PB8 为 低电平（GPIO_PIN_RESET）；
- 为什么是这样？：硬件设计中按键一端接 GND，另一端通过上拉电阻接 VDD，未按下时引脚被拉为高电平，按下后直接接地变为低电平。
2. GPIO 引脚与外设对应关系（核心连接桥梁）
| GPIO 引脚序号 | GPIO 引脚名称 | 外设 | GPIO 功能 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| - | PA8 | 按键 ASW1 | 输入 | 检测按键通断状态 |
| - | PB8 | 按键 ASW2 | 输入 | 检测按键通断状态 |
关键理解：GPIO 引脚是 MCU 与外部设备（如按键）通信的 "接口"，按键作为输入设备，通过 GPIO 引脚向 MCU 传递 "通 / 断" 信号。
三、CubeMX 配置（知其所以然：为什么这么配）
配置要求：将 PA8 和 PB8 设为「输入模式」
- 配置原因：按键是 "输入设备"，MCU 需要通过 GPIO 引脚 "读取" 按键的通断状态（高 / 低电平），因此引脚必须设为输入模式；
- 配置逻辑：输入模式下，GPIO 引脚仅接收外部信号（如按键的电平变化），不向外输出信号，符合按键的工作原理。
四、MDK 代码实战（逐行理解：代码为什么这么写）
1. 核心前提：消抖时间的确定
- 抖动时间：机械按键的抖动通常为 5~10ms；
- 消抖逻辑：预留 20ms 消抖时间（覆盖最大抖动周期），确保检测到的是按键稳定后的状态；
- 消抖流程：（此处预留图片位置：按键抖动与稳定期示意图，标注按下抖动 20ms、稳定期、释放抖动 20ms）
2. 按键读取函数（zsdz_read_ASW）
函数声明（.h 文件）
- 为什么要宏定义状态？：用直观的名称（APP_ON/OFF）替代数字，避免后续代码中混淆，提高可读性和可维护性；
- 为什么要在.h 文件声明函数？：C 语言中，函数需先声明后调用，.h 文件相当于 "函数说明书"，让 main.c 等其他文件能识别该函数。
函数实现（.c 文件）
代码逐句解读（知其所以然）
HAL_GPIO_ReadPin(ASWx, GPIO_PIN_8)：读取指定引脚（ASWx 的 PIN8）的电平，GPIO_PIN_RESET对应低电平（按键按下）；- 第一次检测低电平：只是初步判断可能有按键操作，但不确定是抖动还是真实按下；
HAL_Delay(20)：核心消抖步骤，等待 20ms 让机械触点稳定，过滤掉抖动带来的虚假信号；- 第二次检测低电平：确认是稳定的低电平，说明按键确实被按下（排除抖动）；
while (HAL_GPIO_ReadPin(ASWx, GPIO_PIN_8) == GPIO_PIN_RESET)：等待按键释放，直到引脚回到高电平，避免长按期间函数反复返回 "按下" 状态，导致程序误执行。
3. main 函数中调用（如何使用按键函数）
- 调用逻辑：在主循环中持续检测按键状态，一旦检测到 "按下"（APP_ON），就执行对应的外设控制函数（如
zsdz_write_AL控制 LED）； - 为什么在 while (1) 中调用？：单片机程序是循环执行的，持续检测才能实时响应按键操作。