上一篇文章介绍了用定时扫描的办法判断按键是否按下。然而，由于按键有限，在现实生活中，仅靠几个按键当然无法完成很多指令，于是人们想到了通过一个按键的短按、长按与双击来区分不同的指令，这也是蓝桥杯的考点之一。接下来我们就来讲讲如何判断短按、长按与双击。

需要判断长短按和双击，首先需要判断按键是否按下，这通过上一讲内容就可以实现。此外，短按、长按和双击涉及到按键的时间长短问题，因此我们需要利用定时器的基本计时功能来计算按键按下的长短。因此，大体可以敲定代码的框架：利用0.01s的定时器中断扫描按键，并在按下按键时开始计时，以区分长短按；在松开按键时开始计时，判断是两次间隔较长的短按还是一次双击。

我们需要定义几个变量，来存储按键的状态以及判断过程。由于一共有四个按键，因此我们可以定义一个结构体，不同的结构体变量代表不同的按键。

在这个结构体中，首先我们需要三个标志变量：single_flag、long_flag和double_flag来存储短按、长按和双击的信息；接着，我们需要一个状态变量：key_status来存储按键端口的电平状态。由于这4个变量的值只有0和1，我们使用bool的变量类型（需要调用stdbool.h）。考虑到在按键按下或松开的瞬间，可能会出现机械抖动的情况（即按键状态发生改变的瞬间，其端口电平状态在高低之间反复跳动），我们需要等待电平状态稳定以后才开始对按键情况进行判断。在这里，我们设置了0.01s的中断周期，因此当按下按键时，在第二次进入定时器中断时，其电平状态就能稳定下来，故需要定义一个变量click_status来标志按键按下的状态是否稳定，以达到消抖的目的。因为要判断长短按，我们还需要一个变量click_time来存储按键时长；同时，要判断是两次短按还是一次双击。我们还需要一个状态变量double_status来判断是否已进入需要判断双击与否的状态（否则一次长按与一次短按或两次长按也有可能被识别为双击），一个变量double_time来存储两次按键的时间间隔。经过分析，我们定义如下结构体，key[0]~key[3]分别表示B1~B4。：

struct keys
{
    bool single_flag;
    bool long_flag;
    bool double_flag;
    bool key_status;
    uint8_t click_status;
    int click_time;
    uint8_t double_status;
    int double_time;
} key[4];

下面是以B1为例的一段代码：

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    if (htim->Instance == TIM4)
    {
        key[0].key_status = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_0);    //读取PB0的电平状态
        
        switch (key[0].click_status)    //根据不同的状态进行不同的判断
        {
            case 0:                     //状态0：第一次按下B1
                if (key[0].key_status == GPIO_PIN_RESET)    key[0].click_status = 1;
                                        //跳转到状态1
                break;
            case 1:                     //状态1：电平已经稳定
                if (key[0].key_status == GPIO_PIN_RESET) //若此时为低电平，说明B1的确被按下
                {
                    key[0].click_status = 2;             //跳转到状态2
                    key[0].click_time = 0;               //开始计时
                }
                else    key[0].click_status = 0;         //B1没有被按下，可能是松开时的抖动
                break;
            case 2:
                if (key[0].key_status == GPIO_PIN_RESET)    key[0].click_time++;
                //若B1持续被按下，则计时一直增加

                else if (key[0].key_status==GPIO_PIN_SET && key[0].click_time>=70)
                //若B1已经松开，且按下的持续时间大于一定值
                {
                    key[0].long_flag = 1;       //判定为长按
                    key[0].click_status = 0;    //重置判断按键的状态
                }

                else if (key[0].key_status==GPIO_PIN_SET && key[0].click_time<70)
                //若B1已经松开，且按下的持续时间小于一定值，则有可能是短按，有可能是双击
                {
                    switch (key[0].double_status)      //根据不同的状态进行不同的判断
                    {
                        case 0:                        //状态0：第一次松开按键
                            key[0].double_status = 1;  //跳转到状态1
                            key[0].double_time = 0;    //开始计时
                            break;
                        case 1:                        //状态1：第二次松开按键
                            key[0].double_flag = 1;    //判定为双击
                            key[0].double_status = 0;  //重置判断双击的状态
                            break;
                    }
                /* 如果这一段看不明白，请继续往下看，再回头理解 */
                    key[0].click_status = 0;           //重置判断按键的状态
                }
                break;
        }

        if (key[0].double_status == 1)              //状态1：第一次松开后未按下按键
        {
            key[0].double_time++;                  //若一直未按下第二次按键，则计时增加
            if (key[0].double_time >= 35)          //若间隔时间大于一定值
            {
                key[0].single_flag = 1;            //判定为短按
                key[0].double_status = 0;          //重置判断双击的状态
            }
        }
    }
}

若要判断所有按键的情况，只需要将以上程序放置在循环中即可。为方便日后使用，将其封装在库中。

/* key.c */

#include "key.h"

struct keys key[4];

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    if (htim->Instance == TIM4)
    {
        key[0].key_status = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_0);
        key[1].key_status = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_1);
        key[2].key_status = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_2);
        key[3].key_status = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_0);

        for (int i=0; i<4; i++)
        {
            switch (key[i].click_status)
            {
                case 0:
                    if (key[i].key_status == GPIO_PIN_RESET)    key[i].click_status = 1;
                    break;
                case 1:
                    if (key[i].key_status == GPIO_PIN_RESET)
                    {
                        key[i].click_status = 2;
                        key[i].click_time = 0;
                    }
                    else    key[i].click_status = 0;
                    break;
                case 2:
                    if (key[i].key_status == GPIO_PIN_RESET)    key[i].click_time++;

                    else if (key[i].key_status==GPIO_PIN_SET && key[i].click_time>=70)
                    {
                        key[i].long_flag = 1;
                        key[i].click_status = 0;
                    }

                    else if (key[i].key_status==GPIO_PIN_SET && key[i].click_time<70)
                    {
                        switch (key[i].double_status)
                        {
                            case 0:
                                key[i].double_status = 1;
                                key[i].double_time = 0;
                                break;
                            case 1:
                                key[i].double_flag = 1;
                                key[i].double_status = 0;
                                break;
                        }
                        key[i].click_status = 0;
                    }
                break;
            }

            if (key[i].double_status == 1)
            {
                key[i].double_time++;
                if (key[i].double_time >= 35)
                {
                    key[i].single_flag = 1;
                    key[i].double_status = 0;
                }
            }
        }
    }
}

/* key.h */

#ifndef __KEY_H
#define __KEY_H

#include "main.h"
#include <stdbool.h>

struct keys
{
    bool single_flag;
    bool long_flag;
    bool double_flag;
    bool key_status;
    uint8_t click_status;
    int click_time;
    uint8_t double_status;
    int double_time;
};

extern struct keys key[];

#endif /* __KEY_H */

在使用按键时，只需要判断key[i].single_flag、key[i].long_flag和key[i].double_flag，并在执行完任务后将其重新置零即可。

本文参考自B站up主01Studio，并附加了笔者自己的一些感悟。按键识别比较难，需要大家反复敲代码进行实践！！！