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標(biāo)題: 僅需40行！可實(shí)現(xiàn)按鍵長按單擊雙擊三擊四擊,挑戰(zhàn)行數(shù)最少代碼 [打印本頁]
作者: 千早愛音愛玩51    時(shí)間: 2026-2-5 01:11
標(biāo)題: 僅需40行！可實(shí)現(xiàn)按鍵長按單擊雙擊三擊四擊,挑戰(zhàn)行數(shù)最少代碼
差不多一年前我發(fā)了個(gè)帖子，內(nèi)容是“使用掃描后輸出結(jié)果進(jìn)行邏輯運(yùn)算的按鍵處理方法”，就在這里http://www.denmoz.com/bbs/dpj-240563-1.html
當(dāng)時(shí)因?yàn)閯傞_始學(xué)單片機(jī)，沒那個(gè)實(shí)力也沒時(shí)間，所以今天再翻老底的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)了之前的創(chuàng)意
現(xiàn)在的我也是有能力把這個(gè)代碼寫出來了，說白了也沒什么難的，當(dāng)時(shí)其實(shí)也寫完大半了，只是當(dāng)時(shí)課設(shè)趕著交，所以也就沒搞出來。
這個(gè)代碼實(shí)現(xiàn)的功能從原理上非常容易理解，既：以定時(shí)器中斷為時(shí)基，每次定時(shí)器中斷都采樣一次，總共采樣32次，存為一個(gè)32位的ulong量。然后通過邏輯與位運(yùn)算，計(jì)算采樣結(jié)果中的上升沿?cái)?shù)量，進(jìn)而得到按鍵按下的次數(shù)與時(shí)間。
那么應(yīng)該如何采樣呢？在回答這個(gè)問題之前，我們必須明白，采樣應(yīng)該如何觸發(fā)？畢竟中斷無時(shí)無刻都在調(diào)用，如果一直采樣，不僅邏輯上不好處理，對CPU時(shí)間消耗也會更多。
答案很簡單，第一個(gè)下降沿就代表按鍵已經(jīng)按下，要判斷下降沿，我們需要兩個(gè)變量和一個(gè)if判斷
  Previous_Key = Now_Key;//存儲上一次的結(jié)果
  Now_Key = Read_Temp;//讀取本次結(jié)果
  //Key_Event = NOKEY;//未在采樣狀態(tài)，全局按鍵事件為無鍵
  if(!Now_Key && Previous_Key){//上一次為1，這一次為0，是下降沿
  Start_Sampling = true;//開始采樣
  }


上面的代碼很簡單是不是？先保存之前的按鍵狀態(tài)，再讀取現(xiàn)在的，只要之前是1，現(xiàn)在是0，那么就是一個(gè)下降沿
明白了采樣如何觸發(fā)之后，就該考慮如何采樣了，這個(gè)也很簡單，只需要一個(gè)uchar記錄采樣次數(shù)，一個(gè)ulong變量緩存采樣結(jié)果即可
if(Sampling_Counter < 32){
      Is_Sampling = true;
      Sampling_Temp <<= 1;//整體左移一位,低位補(bǔ)0
      if (Read_Temp){//采樣引腳，如果為高電平，最低位置1
        Sampling_Temp |= 0x01;//如果引腳為高才計(jì)1，如果為低就繼續(xù)左移一位，也就是補(bǔ)0
        }
        Sampling_Counter++;
        }


是不是也很簡單？每次采樣，緩存數(shù)據(jù)左移一位，填入低位，執(zhí)行32次就得到了結(jié)果
有了結(jié)果之后，怎么計(jì)算上升沿?cái)?shù)量呢？這是本方案里最巧妙的一點(diǎn)。我們用一個(gè)掩碼Mask表示運(yùn)算結(jié)果。
Mask = ~Input & (Input << 1);

即：先對data取反，將取反后的值，與data左移一位后的值，做邏輯與就可得到上升沿掩碼，mask中的1的數(shù)量，就是采樣結(jié)果中上升沿的數(shù)量
這樣做到底對不對？我們來簡單驗(yàn)證。
假設(shè)一個(gè)八位采樣結(jié)果為： 01101000
取反：1 0 0 1 0 1 1 1
左移一位：1 1 0 1 0 0 0 0
邏輯與：1 0 0 1 0 0 0 0
可以看到，結(jié)果中有兩個(gè)1，也就是兩個(gè)上升沿。而我們手動找出原數(shù)據(jù)中的上升沿（0→1）同樣是兩個(gè)。
說明該算法正確。實(shí)際測試結(jié)果也是可以正確判斷上升沿?cái)?shù)量的，并且上升沿的數(shù)量完全按鍵按下次數(shù)相同。
而如何統(tǒng)計(jì)出掩碼的中的1的數(shù)量呢？笨辦法是直接while循環(huán)遍歷。
    while(Mask){//當(dāng)mask = 0時(shí)，循環(huán)結(jié)束
        Count_Temp += Mask & 0X01;//取最低位，與count相加
        Mask >>= 1;//右移一位，拋棄最低位，最高位補(bǔ)0
    }

這是最容易理解的，代碼行數(shù)也最少。但是過于消耗CPU時(shí)間。每次循環(huán)都需要幾個(gè)CPU周期，總共需要消耗160個(gè)周期左右。那有沒有更省性能的辦法呢？有的兄弟，有的，那就是著名的SIMD Within A Register算法，這個(gè)算法我也不太明白原理，但是能用。
unsigned char Rise_Edge_Counter(unsigned long Input){
  unsigned long Mask;//掩碼
    Mask = ~Input & (Input << 1);
    Mask = (Mask & 0x55555555) + ((Mask >> 1) & 0x55555555);
    Mask = (Mask & 0x33333333) + ((Mask >> 2) & 0x33333333);
    Mask = (Mask + (Mask >> 4)) & 0x0F0F0F0F;
    Mask = Mask + (Mask >> 8);
    Mask = Mask + (Mask >> 16);
    Mask = Mask & 0x0000003F;
    return Mask;
}

將消耗時(shí)間的while循環(huán)變成了CPU可以輕松執(zhí)行的邏輯與移位運(yùn)算，整體不會超過15個(gè)時(shí)鐘周期！
上面已經(jīng)將基本原理說清楚了，也沒什么好說的了，直接上源碼！需要和上面那個(gè)riseedgecounter函數(shù)一塊使用。
  1. #define NOKEY 0
  2. #define SINGLEKEY 1
  3. #define DOUBLEKEY 2
  4. #define TRIPLEKEY 3
  5. #define QUADRAKEY 4
  6. #define LONGKEY 5
  7. unsigned char Key_Event = NOKEY;//全局按鍵狀態(tài)
  8. //函數(shù)不會主動清零，需要在使用之后手動清零，可以保持輸出狀態(tài)
  9. void Key_Sampling(unsigned char IO_Set){//傳入需要進(jìn)行采樣的引腳
  10.   //實(shí)際上本函數(shù)自帶消抖，因?yàn)椴蛔阋粋�(gè)定時(shí)器間隔(20ms)的下降沿?zé)o法觸發(fā)采樣
  11.   static unsigned char Sampling_Counter = 0;//采樣次數(shù)計(jì)數(shù)器
  12.   static unsigned long Sampling_Temp = 0;//采樣結(jié)果緩存
  13.   static bool Previous_Key = false;//之前的按鍵采樣記錄
  14.   static bool Now_Key = false;//當(dāng)前的按鍵采樣記錄
  15.   static bool Is_Sampling = false;//正在采樣標(biāo)志
  16.   static bool Start_Sampling = false;//開始采樣標(biāo)志，由下降沿觸發(fā)
  17.   static bool Read_Temp = false;//按鍵狀態(tài)緩存，每次進(jìn)入函數(shù)時(shí)讀取*/
  18.   unsigned char Rise_Edge_Result = 0;//上升沿計(jì)算的結(jié)果,非static變量，重入自動清零
  19.   Read_Temp = digitalRead(IO_Set);//采樣一次
  20.   //采樣觸發(fā)(檢測下降沿)
  21.   if(!Is_Sampling){//如果沒有在采樣，才做判斷
  22.   Previous_Key = Now_Key;//存儲上一次的結(jié)果
  23.   Now_Key = Read_Temp;//讀取本次結(jié)果
  24.   //Key_Event = NOKEY;//未在采樣狀態(tài)，全局按鍵事件為無鍵
  25.   if(!Now_Key && Previous_Key){//上一次為1，這一次為0，是下降沿
  26.   Start_Sampling = true;//開始采樣
  27.   }
  28.   else{
  29.     return;}//未觸發(fā)采樣，直接返回
  30.   }
  31.   //開始采樣與結(jié)果處理
  32.   if(Start_Sampling){
  33.     if(Sampling_Counter < 32){
  34.       Is_Sampling = true;
  35.       Sampling_Temp <<= 1;//整體左移一位,低位補(bǔ)0
  36.       if (Read_Temp){//采樣引腳，如果為高電平，最低位置1
  37.         Sampling_Temp |= 0x01;//如果引腳為高才計(jì)1，如果為低就繼續(xù)左移一位，也就是補(bǔ)0
  38.         }
  39.         Sampling_Counter++;
  40.         }
  41.       else{//采滿32次，采樣結(jié)束,開始計(jì)算
  42.         Is_Sampling = false;
  43.         Start_Sampling = false;
  44.         Sampling_Counter = 0;//清空計(jì)數(shù)器
  45.         Rise_Edge_Result = Rise_Edge_Counter(Sampling_Temp);//計(jì)算上升沿?cái)?shù)量
  46.         switch(Rise_Edge_Result){
  47.           case 0: Key_Event = LONGKEY; break;
  48.           case 1: Key_Event = SINGLEKEY;break;
  49.           case 2: Key_Event = DOUBLEKEY;break;
  50.           case 3: Key_Event = TRIPLEKEY;break;
  51.           case 4: Key_Event = QUADRAKEY;break;
  52.         }
  53.         }
  54.   }
  55. }
復(fù)制代碼

其中，Key_Event為全局按鍵變量，在函數(shù)內(nèi)部不會清零，需要手動在使用完畢之后清零。變相實(shí)現(xiàn)了保持輸出狀態(tài)的功能。
除過變量聲明還有注釋，確實(shí)只有幾十行，不是嗎？
作者: 千早愛音愛玩51    時(shí)間: 2026-2-5 01:30
下面為使用教程，本函數(shù)使用了一個(gè)Key_Event為全局按鍵事件變量，需要在其他函數(shù)中讀取這個(gè)Key_Event。
你需要在定時(shí)器中斷中調(diào)用采樣函數(shù)，結(jié)果保存在Key_Event中。
void TIMER_ISR onTimer() {
  Key_Sampling(Button);
}
如果你想通過串口測試按鍵結(jié)果？
void loop() {
    delay(500);
    Serial.print("Key Event is");
    Serial.println(Key_Event);
    Key_Event = NOKEY;
}
另外，這是Arduino平臺的測試方法，如果你想移植，也非常簡單，只需要修改下這一行。
  Read_Temp = digitalRead(IO_Set);//采樣一次
如果你是51單片機(jī)，那你可以寫
  Read_Temp = P32;//采樣一次
如果你是32單片機(jī)，你可以寫
  Read_Temp = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0);//采樣一次
實(shí)際上這種不涉及外設(shè)的功能代碼都是通用的，可以隨意移植的，不同平臺，也只不過是初始化的時(shí)候不同，51用寄存器初始化，32單片機(jī)用hal庫或者標(biāo)準(zhǔn)庫初始化，arduino同理。
另外，如果你想用在多個(gè)按鍵上，怎么處理？
這個(gè)比較復(fù)雜，需要用到結(jié)構(gòu)體：
  1. typedef struct{//多個(gè)按鍵存儲不同結(jié)構(gòu)體
  2.   unsigned char Key_IO;
  3.   unsigned char Sampling_Counter;//采樣次數(shù)計(jì)數(shù)器
  4.   unsigned long Result_Temp;//采樣結(jié)果緩存
  5.   bool Previous_Key;//之前的按鍵采樣記錄
  6.   bool Now_Key;//當(dāng)前的按鍵采樣記錄
  7.   bool Is_Sampling;//正在采樣標(biāo)志
  8.   bool Start_Sampling;//開始采樣標(biāo)志，由下降沿觸發(fā)
  9.   bool Key_Temp;//按鍵狀態(tài)緩存，每次進(jìn)入函數(shù)時(shí)讀取
  10.   unsigned char Rise_Edge_Result;
  11. } Key_Sampling_Group;
  12. Key_Sampling_Group IO_15{15,0,0,0,0,0,0,0};//IO15所接按鍵
  13. Key_Sampling_Group IO_7{7,0,0,0,0,0,0,0};//IO7所接按鍵
復(fù)制代碼
通過這個(gè)結(jié)構(gòu)體，我們可以用同一個(gè)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)IO并行檢測，函數(shù)的變量分別保存，不會互相干擾，節(jié)省flash，雖然其實(shí)這么短的代碼根本不會超過500字節(jié)代碼吧，但是如果按鍵比較多，占用還是很可觀的。
使用結(jié)構(gòu)體，傳入時(shí)需要傳入指針(地址)，否則會導(dǎo)致直接將結(jié)構(gòu)體中的數(shù)值復(fù)制一份到函數(shù)中，你在定時(shí)器中斷中這么寫：
Key_Sampling(Key_Sampling_Group *IO_Set)
這樣就可以傳入結(jié)構(gòu)體的地址，函數(shù)會使用結(jié)構(gòu)體中的變量，也會自動保存在結(jié)構(gòu)體中。
然后你需要在函數(shù)中每個(gè)用到對應(yīng)變量的地方修改，比如：
原本是digitalRead(Key_IO);
現(xiàn)在你需要改為digitalRead(IO_Set -> Key_IO);
這樣才能讓函數(shù)讀取到你結(jié)構(gòu)體中的數(shù)據(jù)。
作者: Alexgo168    時(shí)間: 2026-2-5 08:14
獲益匪淺！
作者: dj3365191    時(shí)間: 2026-2-6 11:16
從程序里看不出按鍵接在哪個(gè)IO口了
作者: ydatou    時(shí)間: 2026-2-6 11:19
想法很新穎，不過很難用于工程實(shí)踐：
采用固定32次(640ms)采樣窗口，無法滾動更新數(shù)據(jù)。感覺雙擊，長按會有問題。
常規(guī)工程中長按功能通常設(shè)置為3秒左右（且可配置1~20秒）。
三連擊、四連擊在實(shí)際項(xiàng)目中很少用到；
作者: man1234567    時(shí)間: 2026-2-6 12:06
感謝分享一種好思路，實(shí)用情況待測。
作者: ydatou    時(shí)間: 2026-2-6 14:12
下面是ai分析的結(jié)果，雖不完全贊同，但部分是正確的。
你希望我分析這段按鍵采樣代碼的邏輯，并結(jié)合 20ms 的執(zhí)行間隔，指出它與常規(guī)按鍵處理相比的優(yōu)缺點(diǎn)，特別是針對單擊、雙擊等場景的問題。
一、代碼核心邏輯梳理
這段代碼的核心是基于定時(shí)器（20ms 間隔）的連續(xù)采樣機(jī)制，通過檢測按鍵引腳的電平變化，統(tǒng)計(jì) 32 次采樣內(nèi)的上升沿?cái)?shù)量，來判斷按鍵事件類型，核心流程如下：
觸發(fā)采樣：檢測到按鍵下降沿（按下瞬間），啟動 32 次連續(xù)采樣；
采樣過程：每 20ms 采樣一次引腳電平，存入 32 位的Sampling_Temp緩存；
結(jié)果判定：32 次采樣完成后，調(diào)用Rise_Edge_Counter統(tǒng)計(jì)上升沿?cái)?shù)量，對應(yīng)不同按鍵事件（0 = 長按、1 = 單擊、2 = 雙擊等）；
狀態(tài)保持：全局變量Key_Event會保持判定結(jié)果，直到手動清零。
簡單來說，它的判定邏輯是：32 次采樣（共 640ms）內(nèi)的上升沿?cái)?shù)量 = 按鍵點(diǎn)擊次數(shù)。
二、結(jié)合 20ms 間隔的核心缺點(diǎn)分析
1. 判定延遲嚴(yán)重，實(shí)時(shí)性差
代碼必須完成32 次采樣（32×20ms=640ms） 后，才能輸出按鍵事件結(jié)果。
單擊場景：用戶按下并松開按鍵后，需要等待 640ms 才能觸發(fā)SINGLEKEY事件，遠(yuǎn)慢于常規(guī)按鍵 “松開即觸發(fā)” 的邏輯，操作反饋滯后明顯；
長按場景：長按超過 640ms 才會判定為LONGKEY，常規(guī)長按通常 200~300ms 即可觸發(fā)，這段代碼的長按判定過于遲鈍。
2. 雙擊 / 多擊邏輯不符合用戶習(xí)慣，易誤判
常規(guī)雙擊的核心邏輯是：第一次單擊松開后，500ms 內(nèi)再次單擊，判定為雙擊；超過 500ms 則判定為兩次獨(dú)立單擊。但這段代碼完全違背這一習(xí)慣：
代碼的判定窗口是固定的 640ms，只要兩次單擊的時(shí)間間隔≤640ms，就會被判定為雙擊；
你提到的 “單擊后間隔 500ms 再單擊”，在代碼中會被判定為雙擊（32 次采樣內(nèi)包含 2 個(gè)上升沿），而非用戶預(yù)期的兩次單擊，完全不符合日常操作直覺；
多擊（三擊、四擊）同理，只要 640ms 內(nèi)完成多次點(diǎn)擊，就會被合并判定，無法識別 “間隔稍長的多次獨(dú)立單擊”。
3. 采樣窗口固定，缺乏靈活性，易漏判 / 誤判
32 次采樣的 640ms 窗口是固定的，沒有動態(tài)調(diào)整機(jī)制，存在明顯缺陷：
漏判短按：如果用戶點(diǎn)擊速度極快（如 < 100ms），可能在 32 次采樣開始前就完成按下松開，導(dǎo)致采樣未捕捉到有效電平，判定為NOKEY；
誤判長按：如果用戶按下按鍵后，在 640ms 內(nèi)未松開（如按住 300ms），會被判定為LONGKEY，但常規(guī)邏輯中這屬于 “短按未松開”，而非長按；
無法處理 “長按后松開”：代碼中LONGKEY僅由 “32 次采樣內(nèi)無上升沿” 判定，即 “按下后 640ms 未松開”，但用戶長按后松開的動作，代碼無法區(qū)分 “長按過程中” 和 “長按結(jié)束”，事件粒度太粗。
4. 狀態(tài)管理混亂，易導(dǎo)致邏輯異常
全局變量依賴：Key_Event是全局變量，且不會自動清零，必須手動處理。如果主程序忘記清零，會導(dǎo)致后續(xù)采樣結(jié)果被覆蓋，或重復(fù)觸發(fā)同一事件；
采樣狀態(tài)鎖死：一旦啟動 32 次采樣，期間無法響應(yīng)新的按鍵動作（Is_Sampling為 true 時(shí)，下降沿檢測被屏蔽）。如果用戶在采樣過程中再次點(diǎn)擊，會被完全忽略，導(dǎo)致按鍵響應(yīng)丟失；
無防抖優(yōu)化：代碼聲稱 “自帶消抖”，但僅依賴 “不足 20ms 的下降沿?zé)o法觸發(fā)采樣”，實(shí)際未對按鍵物理抖動（通常 10~20ms）做專門處理，抖動電平可能被計(jì)入采樣緩存，導(dǎo)致上升沿統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤，引發(fā)誤判。
5. 事件類型覆蓋不全，實(shí)用性低
代碼僅支持 “無鍵、單擊、雙擊、三擊、四擊、長按”6 種事件，缺乏常規(guī)按鍵的核心事件類型：
無 “按鍵按下”“按鍵松開” 基礎(chǔ)事件，無法實(shí)現(xiàn) “按下執(zhí)行、松開停止” 的交互邏輯；
無 “長按保持” 事件（如長按持續(xù)調(diào)節(jié)音量），僅能判定 “長按觸發(fā)一次”，無法滿足連續(xù)操作需求；
多擊上限僅到四擊，且判定邏輯不符合習(xí)慣，實(shí)際應(yīng)用中幾乎無法適配雙擊、三擊的正常交互。
三、與常規(guī)按鍵處理方案的核心差異
特性        這段代碼        常規(guī)按鍵處理（狀態(tài)機(jī) / 定時(shí)器方案）
判定時(shí)機(jī)        固定 640ms 采樣結(jié)束后        松開即觸發(fā)單擊，500ms 內(nèi)二次按下觸發(fā)雙擊
雙擊邏輯        640ms 內(nèi)兩次點(diǎn)擊 = 雙擊        第一次松開后 500ms 內(nèi)二次按下 = 雙擊
實(shí)時(shí)性        延遲 640ms，反饋滯后        無延遲，操作即響應(yīng)
采樣過程        鎖死狀態(tài)，忽略新按鍵        實(shí)時(shí)掃描，響應(yīng)新動作
防抖處理        依賴采樣間隔，無專門優(yōu)化        連續(xù)采樣（如 10ms）確認(rèn)電平，過濾抖動
事件粒度        僅 6 種復(fù)合事件        支持按下、松開、單擊、雙擊、長按、長按保持
四、總結(jié)
這段代碼的核心問題是用 “固定時(shí)長的連續(xù)采樣 + 上升沿統(tǒng)計(jì)” 替代了常規(guī)按鍵的 “狀態(tài)時(shí)序判定”，導(dǎo)致實(shí)時(shí)性差、交互邏輯不符合用戶習(xí)慣、狀態(tài)管理混亂，且缺乏實(shí)用的基礎(chǔ)事件類型。
如果要適配常規(guī)按鍵交互，建議改用按鍵狀態(tài)機(jī) + 定時(shí)器超時(shí)判定方案：通過掃描引腳電平檢測按下 / 松開，用定時(shí)器記錄點(diǎn)擊間隔（如 500ms 雙擊窗口、300ms 長按閾值），實(shí)時(shí)輸出按下、松開、單擊、雙擊、長按等事件，既保證實(shí)時(shí)性，又符合用戶操作習(xí)慣。
總結(jié)
核心缺陷：640ms 固定采樣窗口導(dǎo)致判定延遲、雙擊邏輯違背用戶習(xí)慣，且采樣過程鎖死新按鍵；
關(guān)鍵問題：缺乏基礎(chǔ)按鍵事件、無有效防抖、全局狀態(tài)管理易出錯(cuò)，實(shí)用性極低；
改進(jìn)方向：替換為狀態(tài)機(jī) + 超時(shí)判定的常規(guī)按鍵方案，適配單擊、雙擊、長按的標(biāo)準(zhǔn)交互邏輯。
作者: 千早愛音愛玩51    時(shí)間: 2026-2-6 19:02
ydatou 發(fā)表于 2026-2-6 11:19
想法很新穎，不過很難用于工程實(shí)踐：
采用固定32次(640ms)采樣窗口，無法滾動更新數(shù)據(jù)。感覺雙擊，長按會 ...

你可以調(diào)節(jié)定時(shí)器中斷間隔來延長時(shí)間，我測過其實(shí)30ms一次中斷下比較可靠，單擊雙擊長按所有功能都穩(wěn)定觸發(fā)，另外我做的開關(guān)機(jī)沒有用過這么長時(shí)間，最多的也就是1.2秒，所以確實(shí)沒考慮過3秒開機(jī)的情況。雖然也可以用三個(gè)uint16拼出來更長的采樣時(shí)間，也可以實(shí)現(xiàn)超時(shí)退出采樣，但是因?yàn)槟菢哟a就復(fù)雜了，還不如老實(shí)用多層switch呢。
作者: 千早愛音愛玩51    時(shí)間: 2026-2-6 19:05
dj3365191 發(fā)表于 2026-2-6 11:16
從程序里看不出按鍵接在哪個(gè)IO口了

Read_Temp = digitalRead(IO_Set);//采樣一次
這一行是讀取IO電平。這是arduino的寫法，你如果是51的話直接寫Read_Temp = PXX就可以了
作者: 千早愛音愛玩51    時(shí)間: 2026-2-6 20:01
ydatou 發(fā)表于 2026-2-6 11:19
想法很新穎，不過很難用于工程實(shí)踐：
采用固定32次(640ms)采樣窗口，無法滾動更新數(shù)據(jù)。感覺雙擊，長按會 ...

說很難用于工程實(shí)踐有些過了，實(shí)際上即使是640ms的采樣串口下，我進(jìn)行幾十次輸入測試也都可以穩(wěn)定觸發(fā)長按單擊雙擊三擊，只是時(shí)間太短，沒那么快四連擊，你可以試試，不要光感覺，復(fù)制代碼，只需要改一下按鍵的引腳輸入就可以測試了，用串口回傳keyevent變量即可。
作者: 千早愛音愛玩51    時(shí)間: 2026-2-6 20:29
更新一下，相比傳統(tǒng)switch狀態(tài)機(jī)，目前來說固定32次采樣確實(shí)不夠靈活，因此我簡單修改了一下，實(shí)現(xiàn)了按鍵輸入超時(shí)檢測。在實(shí)時(shí)性上能達(dá)到switch狀態(tài)機(jī)的水平了，那種寫法可以規(guī)定每個(gè)狀態(tài)的等待時(shí)間，還可以在到達(dá)狀態(tài)后立即返回，比如三擊后立即返回三擊狀態(tài)，確實(shí)實(shí)時(shí)性更高。
本采訪法按鍵處理函數(shù)，實(shí)現(xiàn)超時(shí)檢查的方法就是如果按鍵沒按下就計(jì)數(shù)一次，按下了就清空計(jì)數(shù)，連續(xù)12次沒按下就停止采樣，沒采完的直接全部補(bǔ)1。總共增加了10行，依然比多層switch方案簡短。
void Key_Sampling(unsigned char IO_Set){//傳入需要進(jìn)行采樣的引腳
  //實(shí)際上本函數(shù)自帶消抖，因?yàn)椴蛔阋粋�(gè)定時(shí)器間隔的下降沿?zé)o法觸發(fā)采樣
  //在20ms以上的定時(shí)器中斷中調(diào)用本函數(shù)，推薦30ms一次中斷
  static unsigned char Sampling_Counter = 0;//采樣次數(shù)計(jì)數(shù)器
  static unsigned long Sampling_Temp = 0;//采樣結(jié)果緩存
  static bool Previous_Key = false;//之前的按鍵采樣記錄
  static bool Now_Key = false;//當(dāng)前的按鍵采樣記錄
  static bool Is_Sampling = false;//正在采樣標(biāo)志
  static bool Start_Sampling = false;//開始采樣標(biāo)志，由下降沿觸發(fā)
  static bool Read_Temp = false;//按鍵狀態(tài)緩存，每次進(jìn)入函數(shù)時(shí)讀取
  static unsigned char Key_Release_Counter = 0;//超時(shí)計(jì)數(shù)器，可以更快的響應(yīng)單擊和雙擊操作
  unsigned char Rise_Edge_Result = 0;//上升沿計(jì)算的結(jié)果,非static變量，重入自動清零
  Read_Temp = digitalRead(IO_Set);//采樣一次
  //采樣觸發(fā)(檢測下降沿)
  if(!Is_Sampling){//如果沒有在采樣，才做判斷
  Previous_Key = Now_Key;//存儲上一次的結(jié)果
  Now_Key = Read_Temp;//讀取本次結(jié)果
  //Key_Event = NOKEY;//未在采樣狀態(tài)，全局按鍵事件為無鍵
  if(!Now_Key && Previous_Key){//上一次為1，這一次為0，是下降沿
  Start_Sampling = true;//開始采樣
  }
  else{
    return;}//未觸發(fā)采樣，直接返回
  }
  //開始采樣與結(jié)果處理
  if(Start_Sampling){
    if(Sampling_Counter < 32){
      Is_Sampling = true;
      Sampling_Temp <<= 1;//整體左移一位,低位補(bǔ)0
      if (Read_Temp){//采樣引腳，如果為高電平，最低位置1
        Sampling_Temp |= 0x01;//如果引腳為高才計(jì)1，如果為低就繼續(xù)左移一位，也就是補(bǔ)0
        Key_Release_Counter++;
        if(Key_Release_Counter >= 12){//超過240ms沒有按鍵輸入
        Key_Release_Counter = 0;
        //采樣超時(shí)，提前結(jié)束，未采樣的部分全部補(bǔ)1
        Sampling_Temp = (Sampling_Temp << (32-Sampling_Counter)) | ((1UL << (32-Sampling_Counter)) - 1);
        Sampling_Counter = 32;//標(biāo)記為采樣結(jié)束
        }
        }
        else{//如果按鍵為低電平
        Key_Release_Counter = 0;
        }
        Sampling_Counter++;
        }
      else{//采滿32次，采樣結(jié)束,開始計(jì)算
        Is_Sampling = false;
        Start_Sampling = false;
        Sampling_Counter = 0;//清空計(jì)數(shù)器
        Rise_Edge_Result = Rise_Edge_Counter(Sampling_Temp);//計(jì)算上升沿?cái)?shù)量
        switch(Rise_Edge_Result){
          case 0: Key_Event = LONGKEY;  break;
          case 1: Key_Event = SINGLEKEY;break;
          case 2: Key_Event = DOUBLEKEY;break;
          case 3: Key_Event = TRIPLEKEY;break;
          case 4: Key_Event = QUADRAKEY;break;
        }
        }
  }
}
作者: 千早愛音愛玩51    時(shí)間: 2026-2-7 13:45
ydatou 發(fā)表于 2026-2-6 14:12
下面是ai分析的結(jié)果，雖不完全贊同，但部分是正確的。
你希望我分析這段按鍵采樣代碼的邏輯，并結(jié)合 20ms  ...

這個(gè)ai的說法不太對，因?yàn)橐粋�(gè)要實(shí)現(xiàn)單擊雙擊三擊的按鍵處理函數(shù)，等待下次按鍵輸入的時(shí)間是必須的，不可能輸入單擊不等待就直接輸出。而傳統(tǒng)按鍵狀態(tài)機(jī)確實(shí)可以減少在單擊輸入下的等待時(shí)間，比如單擊后等待300ms，雙擊后再等待300ms。但是你可以看看我更新后的另一條評論，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了超時(shí)退出，在實(shí)時(shí)性上已經(jīng)不輸了。
至于這個(gè)ai說的什么用戶習(xí)慣，完全狗屁不通，兩次單擊和一次雙擊完全是同一個(gè)事件，哪里來的習(xí)慣不同一說？
至于采樣窗口固定？你可以調(diào)整定時(shí)器中斷間隔，實(shí)際上30ms是最合適的，結(jié)合我新增加的超時(shí)退出，實(shí)時(shí)性也是很好的。
總之，各個(gè)方案有各個(gè)方案的優(yōu)勢，我的采樣32次的方法，其實(shí)就是從另一個(gè)角度去看待按鍵輸入。
作者: 千早愛音愛玩51    時(shí)間: 2026-2-8 13:49
千早愛音愛玩51 發(fā)表于 2026-2-6 20:29
更新一下，相比傳統(tǒng)switch狀態(tài)機(jī)，目前來說固定32次采樣確實(shí)不夠靈活，因此我簡單修改了一下，實(shí)現(xiàn)了按鍵輸 ...

其實(shí)超時(shí)后沒必要對數(shù)據(jù)全部補(bǔ)1，直接輸出就行了，默認(rèn)全是0
Sampling_Temp = (Sampling_Temp << (32-Sampling_Counter)) | ((1UL << (32-Sampling_Counter)) - 1);
這行可以刪掉，不需要這個(gè)計(jì)算
作者: donglw    時(shí)間: 2026-2-9 17:22
對于愛好者提高個(gè)人掌握單片機(jī)技能來說，有一定的參考價(jià)值，但對于實(shí)際工程來說，意義不大，對于每個(gè)實(shí)際用戶來說，每個(gè)用戶認(rèn)為長、短時(shí)間實(shí)際有相當(dāng)大的差異。有雷同的功能產(chǎn)品在市場有一款產(chǎn)品：某廠家的溫度控制器，為了壓低產(chǎn)品價(jià)格和追求小體積。減少按鍵個(gè)數(shù)，廠家將兩類不同功能合并為一鍵來實(shí)現(xiàn)，即長按鍵和短按鍵來實(shí)現(xiàn)，通過顯示功能的來確定用戶選擇。短按鍵是普通用戶需要調(diào)整的功能，長按鍵是提高產(chǎn)品性能的高級用戶使用——這些功能普通用戶不常使用。
作者: 千早愛音愛玩51    時(shí)間: 2026-2-12 02:07
本帖最后由 千早愛音愛玩51 于 2026-2-13 00:37 編輯

突然發(fā)現(xiàn)如果用我的采樣法按鍵處理來做開關(guān)機(jī)的話，有一個(gè)bug（劃掉），或者說特性。
這個(gè)狀態(tài)機(jī)，進(jìn)行按鍵采樣的條件必須是有下降沿，而通過外部中斷喚醒后才開始檢測，單片機(jī)檢測到的Nowkey和previouskey都是低電平，也就是沒有下降沿，這導(dǎo)致無法真正的檢測按鍵，導(dǎo)致超時(shí)關(guān)機(jī)。
而只要單擊后長按，就可以給一個(gè)下降沿，開始采樣，最后得到長按信號。
下面是休眠的測試代碼，用到了TM1650來顯示參數(shù)，沒有的話一個(gè)LED就夠了、#include "STC8G.H"
#include "intrins.H"
#include "TM1650.H"
unsigned long Main_FOSC = 6000000L;
bit poweron = 1;
bit was_enter_sleep = 0;
bit need_wakeup_sampling = 0;
void IO_CONFIG(void){
//IO模式設(shè)置
//P31電源開關(guān)開漏，低電平開
//P32外部按鍵高阻，啟用內(nèi)部上拉
//P33LEDPWM信號輸出，推挽
//P54風(fēng)扇開關(guān)信號輸出推挽，高電平開
//P55NTC電源開關(guān)推挽，低電平開，同時(shí)控制ETA9741的按鍵，開漏
    P_SW2 = 0X80;//允許訪問擴(kuò)展寄存器（設(shè)置上拉，轉(zhuǎn)換速度等擴(kuò)展寄存器）
    P3M1 = 0XF7;//P30高阻，P31開漏，P32高阻，P33推挽
    P3M0 = 0X0A;
    P5M1 = 0XEF;//P54推挽，P55開漏
    P5M0 = 0X30;
    P3SR = 0XF7;//P33引腳電平轉(zhuǎn)換速度為快
    P3DR = 0XF7;//P33引腳驅(qū)動電流增強(qiáng)
//省電設(shè)置//
//高阻輸入的引腳如果無上拉下拉，電平不確定就會導(dǎo)致漏電
    P3IE = 0X05;//P3只啟用P30和P32的數(shù)字輸入功能，允許讀取外部電平，防止休眠漏電
    P5IE = 0XFF;//P5全部關(guān)閉數(shù)字輸入,不需要讀取外部電平
//規(guī)定引腳初始電平//
    P31 = 1;//打開電源
    P33 = 0;//初始化為關(guān)閉LED
    P54 = 0;//N管高電平開
    P55 = 1;//P管低電平開
}
void TIMER_INIT(void){
    AUXR &= 0x7F;
    TCON = 0X01;//中斷標(biāo)志清零，外部中斷0設(shè)置為下降沿觸發(fā)。
    TMOD = 0X00;//00000000,GATE置零，TR=1就開始計(jì)數(shù)，T_CT=0，作為定時(shí)器，T0T1均十六位自動重載
    //AUXR輔助寄存器不用配置，復(fù)位值就是12T模式，即系統(tǒng)時(shí)鐘12分頻
    //定時(shí)器周期配置
    //定時(shí)器0,10ms一次溢出中斷
    TL0 = 0x68;                //30ms@6MHZ
    TH0 = 0xC5;               
    TF0 = 1;
    //定時(shí)器1，125ms一次溢出中斷
    TH1 = 0X0B;
    TL1 = 0XDC;
    TF1 = 0;
    //STC8G1K08A SOP8只有定時(shí)器0和1兩個(gè)定時(shí)器
}
unsigned char Rise_Edge_Counter(unsigned long Input){
  unsigned long Mask;//掩碼
    Mask = ~Input & (Input << 1);
    Mask = (Mask & 0x55555555) + ((Mask >> 1) & 0x55555555);
    Mask = (Mask & 0x33333333) + ((Mask >> 2) & 0x33333333);
    Mask = (Mask + (Mask >> 4)) & 0x0F0F0F0F;
    Mask = Mask + (Mask >> 8);
    Mask = Mask + (Mask >> 16);
    Mask = Mask & 0x0000003F;
    return Mask;
}
#define NOKEY 0
#define SINGLEKEY 1
#define DOUBLEKEY 2
#define TRIPLEKEY 3
#define QUADRAKEY 4
#define LONGKEY 5
unsigned char Key_Event = NOKEY;
void Key_Sampling(void){//傳入需要進(jìn)行采樣的引腳
  //實(shí)際上本函數(shù)自帶消抖，因?yàn)椴蛔阋粋�(gè)定時(shí)器間隔的下降沿?zé)o法觸發(fā)采樣
  //在20ms以上的定時(shí)器中斷中調(diào)用本函數(shù)，推薦30ms一次中斷
  static unsigned char Sampling_Counter = 0;//采樣次數(shù)計(jì)數(shù)器
  static unsigned long Sampling_Temp = 0;//采樣結(jié)果緩存
  static bit Previous_Key = false;//之前的按鍵采樣記錄
  static bit Now_Key = false;//當(dāng)前的按鍵采樣記錄
  static bit Is_Sampling = false;//正在采樣標(biāo)志
  static bit Start_Sampling = false;//開始采樣標(biāo)志，由下降沿觸發(fā)
  static unsigned char Key_Release_Counter = 0;//超時(shí)計(jì)數(shù)器，可以更快的響應(yīng)單擊和雙擊操作
  unsigned char Rise_Edge_Result = 0;//上升沿計(jì)算的結(jié)果,非static變量，重入自動清零
  bit Read_Temp = P32;//按鍵狀態(tài)緩存，每次進(jìn)入函數(shù)時(shí)讀取
  //采樣觸發(fā)(檢測下降沿)
  if(!Is_Sampling){//如果沒有在采樣，才做判斷
  Previous_Key = Now_Key;//存儲上一次的結(jié)果
  Now_Key = Read_Temp;//讀取本次結(jié)果
  //Key_Event = NOKEY;//未在采樣狀態(tài)，全局按鍵事件為無鍵
  if((!Now_Key && Previous_Key) || need_wakeup_sampling){//上一次為1，這一次為0，是下降沿
  Start_Sampling = true;//開始采樣
  }
  else{
    return;}//未觸發(fā)采樣，直接返回
  }
  //開始采樣與結(jié)果處理
  if(Start_Sampling){
    if(Sampling_Counter < 32){
      Is_Sampling = true;
      Sampling_Temp <<= 1;//整體左移一位,低位補(bǔ)0
      if (Read_Temp){//采樣引腳，如果為高電平，最低位置1
        Sampling_Temp |= 0x01;//如果引腳為高才計(jì)1，如果為低就繼續(xù)左移一位，也就是補(bǔ)0
        Key_Release_Counter++;
        if(Key_Release_Counter >= 12){//超過240ms沒有按鍵輸入
        Key_Release_Counter = 0;
        //采樣超時(shí)，提前結(jié)束，未采樣的部分全部補(bǔ)1
        Sampling_Temp = (Sampling_Temp << (32-Sampling_Counter)) | ((1UL << (32-Sampling_Counter)) - 1);
        Sampling_Counter = 32;//標(biāo)記為采樣結(jié)束
        }
        }
        else{//如果按鍵為低電平
        Key_Release_Counter = 0;
        }
        Sampling_Counter++;
        }
      else{//采滿32次，采樣結(jié)束,開始計(jì)算
        Is_Sampling = false;
        Start_Sampling = false;
        need_wakeup_sampling = false;
        Sampling_Counter = 0;//清空計(jì)數(shù)器
        Rise_Edge_Result = Rise_Edge_Counter(Sampling_Temp);//計(jì)算上升沿?cái)?shù)量
        switch(Rise_Edge_Result){
          case 0: Key_Event = LONGKEY;  break;
          case 1: Key_Event = SINGLEKEY;break;
          case 2: Key_Event = DOUBLEKEY;break;
          case 3: Key_Event = TRIPLEKEY;break;
          case 4: Key_Event = QUADRAKEY;break;
        }
        }
  }
}
volatile unsigned char sleep_timer = 0;//睡眠計(jì)時(shí)器，用于避免誤觸喚醒
bit wakeup_flag = 1;
bit backsleep_flag = 0;
void ENTER_SLEEP(void){
    while(1){//外層while
    TR0 = 0;
    P33 = 0;
    TM1650_Init(0,0);
    sleep_timer = 0;
    poweron = false;
    Key_Event = NOKEY;
    was_enter_sleep = true;
    PCON = 0X02;//進(jìn)入掉電模式
/////喚醒后從這里繼續(xù)執(zhí)行/////
    _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();//空指令，避免CPU上電后的不穩(wěn)定
    TR0 = 1;//打開定時(shí)器0,開始計(jì)時(shí)，在中斷中執(zhí)行按鍵檢測
    TM1650_Init(0,4);
    TM1650_Display_Word("FUnC");
    while(!poweron){//內(nèi)層while
        WDT_CONTR |= 0X35;//喂狗
        if(Key_Event ==LONGKEY){
            Key_Event = NOKEY;
            poweron ^= 1;}
        if(backsleep_flag){
            backsleep_flag = 0;
            break;//跳出內(nèi)層while，重新執(zhí)行休眠。
        }
    }
    if(poweron){
        break;//跳出外層while
    }
    }
/////從這里開始執(zhí)行恢復(fù)程序/////
    TR0 = 1;
    P33 = 1;
    TM1650_Display_Word("On  ");
}
void TIMER0_ROUTINE(void) interrupt 1 {//定時(shí)器0 30ms中斷服務(wù)函數(shù)
    Key_Sampling();
    if(!poweron && sleep_timer <= 63){//誤喚醒超時(shí)檢測
        sleep_timer++;}
    else if(!poweron && sleep_timer > 63){
        sleep_timer = 0;//超過1600ms，清空狀態(tài)，重新睡眠
        backsleep_flag = 1;
    }
    }
void INT0_ROUTINE(void) interrupt 0 {//定時(shí)器1 125ms中斷服務(wù)函數(shù)
    if(was_enter_sleep){
        need_wakeup_sampling = true;
        was_enter_sleep = false;
    }
    }
void main(void){
    unsigned int a = 0;
    IO_CONFIG();
    TIMER_INIT();
    TM1650_PinSet(54,55);
    TM1650_Init(100,4);
    TR0 = 1;
    WDT_CONTR = 0X25;
    IE = 0X8B;
    while(1){
        a = 65535;
        while(a--);
        if(!poweron){
            ENTER_SLEEP();
        }
        if(Key_Event ==LONGKEY){
            TM1650_Display_Word("ToSL");
            Key_Event = NOKEY;
            poweron ^= 1;
        }
        else{
        TM1650_Display_Num(Key_Event,0);
        Key_Event = NOKEY;
        }
    }
}
作者: 千早愛音愛玩51    時(shí)間: 2026-2-12 02:38
tips：上面的tm1650驅(qū)動庫，點(diǎn)進(jìn)我的主頁找相關(guān)帖子里有
如果你真的不需要單擊后休眠喚醒的話，也是很容易解決的。只需要增加兩個(gè)變量即可。
bit was_enter_sleep = false;
bit need_wakeup_sampling = false;
在休眠時(shí)設(shè)置 was_enter_sleep =true;
在喚醒時(shí)int0中斷服務(wù)函數(shù)中檢測flag：
void INT0_ROUTINE(void) interrupt 0 {//定時(shí)器1 125ms中斷服務(wù)函數(shù)
    if(was_enter_sleep){
        need_wakeup_sampling = true;
        was_enter_sleep = false;
    }
    }
在采樣函數(shù)中增加額外條件：
  if((!Now_Key && Previous_Key) || need_wakeup_sampling){//上一次為1，這一次為0，是下降沿
  Start_Sampling = true;//開始采樣
  }
然后在采樣結(jié)束后清零need flag即可。
如此以來就可以規(guī)避單擊后長按喚醒。
但我真的不推薦你這么搞，單擊后長按喚醒更穩(wěn)定而且不容易誤觸。
說句題外話，這個(gè)代碼在51上編譯大概需要800字節(jié) ，因?yàn)榇罅渴褂昧藆long 32位量，51是不支持直接計(jì)算32位變量的，都是軟件模擬的，所以尺寸大，速度也慢（即使使用了swar算法，24mhz下依然需要50us才能算完上升沿）
但是一旦你將眼光投到32單片機(jī)上就會發(fā)現(xiàn)，32單片機(jī)天生支持32位 移位運(yùn)算，和32位邏輯運(yùn)算，不需要多行匯編模擬，因此速度會快的驚人，十幾個(gè)時(shí)鐘周期就能算完上升沿。
但你按鍵數(shù)量多了之后就會發(fā)現(xiàn)本庫函數(shù)的優(yōu)點(diǎn)，變量都集中在一個(gè)函數(shù)中，僅僅一個(gè)簡單的結(jié)構(gòu)體，就可以無限擴(kuò)展按鍵，每個(gè)按鍵只需要多9字節(jié)內(nèi)存（全部變量占用，當(dāng)然，在51上使用bit變量更節(jié)省），無疑是相當(dāng)有優(yōu)勢的。
作者: 千早愛音愛玩51    時(shí)間: 2026-2-21 01:55
我發(fā)現(xiàn)這個(gè)代碼在30ms定時(shí)器中斷的情況下無法穩(wěn)定運(yùn)行，容易出現(xiàn)將單擊誤判為長按的問題，但在20ms下完全不會有問題，但是不知道為什么，我在arduino esp32上始終無法復(fù)現(xiàn)這個(gè)問題，可能是和51單片機(jī)有關(guān)系。但是至少20ms下是完全穩(wěn)定可用的
作者: 千早愛音愛玩51    時(shí)間: 2026-2-21 18:03
好吧，我已經(jīng)找到了問題原因，是之前加入的提前退出功能導(dǎo)致的
我之前寫的是這樣
Sampling_Temp = (Sampling_Temp << (32-Sampling_Counter)) | ((1UL << (32-Sampling_Counter)) - 1);
這導(dǎo)致其實(shí)多左移了一位，如果按鍵低電平時(shí)間持續(xù)很短的話，采樣結(jié)果為01111111...，再執(zhí)行這個(gè)就會導(dǎo)致丟失最高位，輸出0xffffffff，進(jìn)而導(dǎo)致上升沿?cái)?shù)量為0。
將這里改成31，問題就可以完全解決了。
作者: kapulo    時(shí)間: 2026-3-5 10:54
感謝分享思路
作者: kapulo    時(shí)間: 2026-3-5 11:22
感謝分享思路



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