【经验】基于CW32的薄膜式键盘的应用

一、简介

 薄膜式键盘是一种常见的输入设备，它由一层薄膜电路板和一层触摸膜组成。薄膜电路板上印有导电图案，而触摸膜则具有与之对应的按键区域。这种键盘的应用场景非常广泛，以下是几个典型的应用场景：

（1）电子产品：薄膜式键盘被广泛应用于各种电子产品中，如手机、平板电脑、数码相机等。由于其结构简单、体积小巧，可以很好地满足电子产品的设计需求。

（2）工业控制：在工业自动化领域，薄膜式键盘常用于控制面板和操作界面。它们具有防尘、防水、抗腐蚀等特性，能够适应恶劣的工作环境。

（3）医疗设备：医疗设备通常需要高度卫生和易清洁的特点，薄膜式键盘因其表面光滑、易擦拭的特性而被广泛应用于医疗设备中，如手术台、心电图仪等。

二、所需物料

本实验使用到了CW32-48F大学计划开发板、5*4薄膜式键盘模块、0.96寸OLED显示屏及Keil5开发环境。开发板上留有矩阵键盘接口，可以直接将模块插上使用。

注：键盘的9根引线从左至右分别与单片机引脚PB15、PB14、PB13、PB12、PA6、PA5、PA4、PA1、PA0相连。

三、核心代码

main.c:

#include "main.h"

#include "OLED.h"

#include "Key.h"

#include "Delay.h"

#include "BTIM.h"

#define NUM_LENGTH 6

uint8_t choose_flag=0;    //选中标识

uint8_t choose_index=0;   //数组下标

uint8_t exert_flag=0;     //执行标识

uint8_t number[NUM_LENGTH]={0};    //存储6位数字

uint8_t num_index=0;      //数组下标    

char temp='.';            //默认值'.'

int main()

{

  uint8_t i;

  uint8_t position=0;     //选中的数字在数组中的位置

  OLED_Init();            //OLED显示

  Key_GPIO_Init();        //5*4薄膜键盘GPIO初始化

  BTIM_Init();            //定时器初始化,控制按键扫描周期

  while(1)

  { 

    if(exert_flag==1)     //若执行标识已打开

    {

      switch(temp)

      {

        case '<':           //选中左移

          if(choose_flag==0) position=choose_index+1; //向左选中数字

          if(position!=0)                              //若已有数字输入

          {

            choose_flag=1;                            //打开选中标识        

            OLED_Clear_Row(2);                         //先清除已有标识符号‘^’

            if(--position==0) position=choose_index;  //选中左移

            OLED_ShowChar(2,position,'^');            //显示选中标识符号'^'

          }

          break;

        case '>':

          if(choose_flag==0) position=choose_index;   //向右选中数字

          if(position!=0)                              //若已有数字输入

          {

            choose_flag=1;                            //打开选中标识

            OLED_Clear_Row(2);                        //先清除已有标识符号'^'

            if(++position==choose_index+1) position=1;//选中右移

            OLED_ShowChar(2,position,'^');            //显示选中标识符号'^'

          }

          break;

        case 'E':

          choose_flag=0;                              //关闭选中标识

          OLED_Clear_Row(2);                          //清除选中标识符号'^'

          break;

        default:

          if(choose_flag==0)                           //若未打开选中标识

          {

            choose_index=num_index+1;                  

            if(num_index==0)                          

            {

              OLED_Clear_Row(1);

              for(i=0;i<NUM_LENGTH;i++)                        //溢出清零

                number[i]=0;

            }

            number[num_index]=temp;

            OLED_ShowNum(1,num_index+1,number[num_index],1);

            num_index++;                              //输入右移

            choose_index=num_index;

            if(num_index==NUM_LENGTH) num_index=0;

          }

          else

          {

            number[position-1]=temp;                      //若已打开选中标识，将获取的键值保存至数组中对应的位置

            OLED_ShowNum(1,position,number[position-1],1);//显示屏上覆盖原有数字

          }

          break;    

      }  

      exert_flag=0;        //执行后关闭标识

    }    

  }

}

void BTIM1_IRQHandler(void)     //基本定时器1中断服务函数

{

  static uint8_t cnt = 0; 

  if(BTIM_GetITStatus(CW_BTIM1,BTIM_IT_OV))  

  {  

    if(++cnt>=18) 

    {

      cnt=0;

      temp=Key_Scan(); //每180ms执行一次按键扫描，返回值赋值给temp

      if(temp!='.')  exert_flag=1;    //打开执行标识

    }

    BTIM_ClearITPendingBit(CW_BTIM1,BTIM_IT_OV); //清除标志位

  }

}

Key.c:

#include "Key.h"

#include "main.h"

#include "Delay.h"

#include "OLED.h"

#define  ROW_PORT CW_GPIOA      //键盘行引脚端口

#define  COL_PORT CW_GPIOB      //键盘列引脚端口

#define  ROW_NUM  4     //4行

#define  COL_NUM  4     //4列

uint16_t row_pins[ROW_NUM]={GPIO_PIN_1,GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_6};     //每一行所对应的引脚

uint16_t col_pins[COL_NUM]={GPIO_PIN_15,GPIO_PIN_14,GPIO_PIN_13,GPIO_PIN_12}; //每一列所对应的引脚

char key_value[ROW_NUM][COL_NUM]={    //键值

  1,   2,  3,   '(', 

  4,   5,  6,   ')',

  7,   8,  9,   'E',

  '<', 0,  '>', 'Y'

};

void Key_GPIO_Init(void)

{

  __RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

  __RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

  //rows-->置行

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; 

  GPIO_InitStruct.IT=GPIO_IT_NONE;

  GPIO_InitStruct.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;      //推挽输出

  GPIO_InitStruct.Pins=row_pins[0]|row_pins[1]|row_pins[2]|row_pins[3];

  GPIO_InitStruct.Speed=GPIO_SPEED_HIGH;

  GPIO_Init(ROW_PORT, &GPIO_InitStruct);

  //cols-->检列

  GPIO_InitStruct.Mode=GPIO_MODE_INPUT_PULLUP;   //上拉输入

  GPIO_InitStruct.Pins=col_pins[0]|col_pins[1]|col_pins[2]|col_pins[3];

  GPIO_Init(COL_PORT, &GPIO_InitStruct);

}

char Key_Scan(void)

{

  uint8_t i,j;

  char key = '.';  //默认值'.'

  for ( i = 0; i < ROW_NUM; i ++ )   //1-4行依次置低

  {

    GPIO_WritePin(ROW_PORT,row_pins[i],GPIO_Pin_RESET);

    for( j = 0; j < COL_NUM; j ++ )  //依次检测1~4列电平

    {

      if( GPIO_ReadPin(COL_PORT,col_pins[j])==RESET )  //如果检测到低电平，则代表有按键按下

      {

        key = key_value[i][j];    //获取键值

        break;            //跳出检列循环

      }

    }

    GPIO_WritePin(ROW_PORT,row_pins[i],GPIO_Pin_SET);  //本行恢复高电平，准备置低下一行

    if(key != '.') break; //若key不是默认值，则代表已检测到按键按下，退出置行循环，结束本次按键扫描

  }

  return key;  //返回键值

}

四、效果演示