实现红外触感按键扫描函数

函数目标

检测 GPIOC第8号引脚 的电平状态（假设低电平触发），实现按键消抖和状态锁定，返回键值 5 表示按键被按下，未按下时返回 0xff。

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代码逐行解析

1. 变量定义

u8 ir_value = 0xff;          // 默认返回未按下状态（0xff）
static u8 ir_flag = 1;        // 状态锁存标志，初始为1（允许检测）

• ir_value：存储按键返回值，初始化 0xff 表示未按下。

• ir_flag：静态变量（保持状态跨函数调用），初始为 1，用于锁定按键状态，防止重复触发。

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2. 首次条件检测（按下检测）

if(~(GPIOC->IDR & (1<<8)) | ir_flag) {
    delay_ms(50);
    // ...
}

• 条件逻辑：

  • GPIOC->IDR & (1<<8)：读取 GPIOC 第8号引脚的输入电平。

  • ~(...)：取反操作，假设低电平有效（如 0 表示按下）。

  • 按位或 | ir_flag：若 ir_flag=1，条件恒成立（可能需改为 逻辑或 ||，此处可能存在代码错误，后文分析）。

• 作用：

  • 当检测到 引脚低电平 或 ir_flag=1 时，进入消抖流程。

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3. 消抖与状态确认

delay_ms(50);                     // 延时50ms消抖
if(~(GPIOC->IDR & (1<<8))) {      // 再次检测引脚电平
    ir_value = 5;                 // 确认按下，返回键值5
    ir_flag = 0;                  // 锁定状态，防止重复触发
}

• 消抖逻辑：

  • 延时 50ms 跳过按键抖动期。

  • 二次检测引脚电平，若仍为低电平，确认有效按下。

• 状态锁定：

  • 设置 ir_flag=0，后续条件 ~(GPIOC->IDR & (1<<8)) | ir_flag 不再成立，避免重复触发。

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4. 按键释放检测

if(GPIOC->IDR & (1<<8)) {     // 检测引脚是否为高电平（释放）
    ir_flag = 1;              // 恢复标志，允许下次检测
}

• 逻辑：

  • 当引脚恢复高电平时，重置 ir_flag=1，解除状态锁定。

  • 确保下次按键按下时可重新触发。

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关键机制：ir_flag 的状态锁定

1. 初始状态：

   • ir_flag=1，允许检测按键按下。

2. 按下锁定：

   • 首次检测到低电平后，消抖确认，设置 ir_flag=0。

   • 后续函数调用中，由于 ir_flag=0，条件 ~(GPIOC->IDR & (1<<8)) | ir_flag 不再成立，避免重复返回键值。

3. 释放解锁：

   • 引脚恢复高电平时，重置 ir_flag=1，恢复检测能力。

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潜在问题与改进建议

1. 按位或 (|) 误用

• 问题：原代码使用 按位或 |，可能导致条件判断错误。

  c

  复制

  if(~(GPIOC->IDR & (1<<8)) | ir_flag)  // 错误写法

• 修复：应改为 逻辑或 ||：

  if((~(GPIOC->IDR & (1<<8)) != 0) || (ir_flag != 0))  // 正确逻辑

2. 消抖时间优化

• 问题：50ms 消抖时间较长，可能导致响应延迟。

• 建议：根据实际按键抖动特性调整（通常 10-20ms）。

3. 返回值设计

• 问题：未按下时返回 0xff，按下返回 5，但未处理多按键或错误状态。

• 建议：使用枚举或宏定义键值，提高可读性。

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优化后的代码

#define KEY_PRESSED  5
#define KEY_RELEASED 0xff

u8 ir_key_() {
    u8 ir_value = KEY_RELEASED;  // 默认未按下
    static u8 ir_flag = 1;       // 状态锁存标志

    // 检测按下条件（逻辑或修复）
    if((~(GPIOC->IDR & (1<<8)) != 0) || (ir_flag != 0)) {
        delay_ms(20);  // 优化消抖时间
        // 确认按下
        if((~(GPIOC->IDR & (1<<8)) != 0) {
            ir_value = KEY_PRESSED;
            ir_flag = 0;  // 锁定
        }
    }

    // 检测释放
    if((GPIOC->IDR & (1<<8)) != 0) {
        ir_flag = 1;  // 解锁
    }

    return ir_value;
}

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总结

• 核心逻辑：通过 ir_flag 实现按键状态锁定与释放，结合消抖确保稳定检测。

• 关键点：

  • 静态变量 ir_flag 跨函数调用保持状态。

  • 消抖延时过滤抖动信号。

  • 引脚释放后重置标志，恢复检测能力。

• 改进方向：修复逻辑运算符、优化消抖时间、增强代码可读性。