【ESP32 C++教程】Unit3-1 按键输入

本小节主要介绍按键信号转换、Button类及派生类、和Button交互推荐流程。

按键实际上是一个开关,是最常见的输入方式,可用来做控制动作,如点亮LED,控制继电器等

那么按键动作如何转换为输入信号呢?

常见的按键电路如下图所示进行连接

【ESP32 C++教程】Unit3-1 按键输入

当按键断开时,I/O引脚为高电平(HIGH), 当按键闭合时,I/O引脚与GND连接,为低电平(LOW)
这样就把按键信号变为一个数字输入信号(0或1)

本小使用的按键模块

【ESP32 C++教程】Unit3-1 按键输入
按键模块介绍

按键类Button

【ESP32 C++教程】Unit3-1 按键输入

本框架使用第三方库OneButton库做为Button类的实现,当然也可以使用其它的三方按键库。


下面用示例来说明其使用方法
从 https://gitee.com/billyzh/esp32-cpp-lesson 下载本教程的源码到本地硬盘文件夹,如d:\esp32-cpp-lesson
在VSCode中,选择【文件】->【打开文件夹...】选择上一步保存的文件夹打开

用按键控制LED闪烁

选择config.h文件,修改第10行为
#define APP_LESSON31 1

打开unit3-lesson31/board_config文件,设置器件使用的引脚,
#define MANUAL_BUTTON_PIN GPIO_NUM_34

创建按键实例

创建OneButtonImpl类实例,代码如下(unit3-lesson31/my_board.cpp):

MyBoard::MyBoard() : Board() {
    Log::Info(TAG, "===== Create Board ...... =====");

    Log::Info(TAG, "initial led.");
    led_ = new GpioLed(BUILTIN_LED_PIN, false); // no pwm

    std::shared_ptr<Button> button1 = std::make_shared<OneButtonImpl>(kManualButton, MANUAL_BUTTON_PIN, false);
    button1 ->BindAction(ButtonAction::Click);
    button1 ->BindAction(ButtonAction::DoubleClick);
    AddButton(button1);

    Log::Info( TAG, "===== Board config completed. =====");
}

void MyBoard::ButtonTick() {
    for (const auto& pair : button_map()) {
        pair.second->Tick();
    }
}

程序解读
1. button1变量为Button类型的智能指针,关于智能指针请参考相关教程;
2. OneButtonImpl是一个封装OneButton库的类,它的构造函数有3个参数,第1个参数按键名,第2个为连接的引脚号,第3个参数指明当按键按下时引脚是否为低电平;
3. OneButtonImpl类有两种方式绑定动作执行代码,BindAction和OnClick/OnDoubleClick/OnLongPress;
4. BindAction是Button类中用来绑定默认动作的方法,它将按键动作与Application类的OnPhysicalButtonEvent方法进行绑定,此处绑定了单击动作和双击动作;
5. ButtonTick方法用来计算是否有按键动作发生,需要在OnLoop方法内调用;
更多OneButtonImpl类描述,请查看相关文档和源码。

按键控制LED闪烁

闪烁代码如下(unit3-lesson31/my_application.cpp):

void MyApplication::OnLoop() {
    MyBoard *board = (MyBoard*)(&Board::GetInstance());
    board->ButtonTick();

    delay(1);
}

bool MyApplication::OnPhysicalButtonEvent(const std::string& button_name, const ButtonAction action) {
    if (button_name == kManualButton) {
        Led *led = Board::GetInstance().GetLed();
        if (action == ButtonAction::Click) {
            led->TurnOn();
            delay(1000);
            led->TurnOff();
            delay(1000);

        } else if (action == ButtonAction::DoubleClick) {
            for (int i=0; i<3; i++) {
                led->TurnOn();
                delay(1000);
                led->TurnOff();
                delay(1000);
            }
        }

        return true;
    }

    return Application::OnPhysicalButtonEvent(button_name, action);
}

程序解读
1. 在OnLoop方法中调用ButtonTick,用于计算是否有按键动作发生;
2. 重载Application类的OnPhysicalButtonEvent方法,响应按键动作,此方法的第1个参数是按键名称(调用构造函数时指定的),第2个参数是按键动作类型ButtonAction,ButtonAction是枚举类型,定义了Click、DoubleClick、LongPress等值;
3. 本例单击处理代码为LED闪烁1次、双击处理代码为LED闪烁3次;
4. 对于其他按键事件,调用父类的OnPhysicalButtonEvent方法,这也是重载方法的一种典型用法:即重载方法里只处理相关逻辑,其余的交给父类处理;

编译项目并上传开发板检验

Button交互流程

上面的例子中,设计了一个按键的交互流程,即:
1.在Board派生类中使用BindAction方法绑定要处理的事件(支持单击、双击和长按);
2.在Application派生类中重载OnPhysicalButtonEvent方法,编写具体处理代码;

实现这个交互流程的核心代码如下:
(src/frameowrk/board/onebutton_impl.h文件):

void OnEvent(const ButtonAction action) {
    Board& board = Board::GetInstance();
    board.OnPhysicalButtonEvent(name(), action);
}

void BindAction(ButtonAction action) override { 
    if (action == ButtonAction::Click) {
        OnClick([action, this]() {
            OnEvent(action);
       });
   }
   ......
}

在实现类的BindAction方法中,设置事件响应方法,这里是一个lambda表达式,调用了OnEvent方法
在OnEvent方法中调用board类的OnPhysicalButtonEvent方法,然后再调用Application类的OnPhysicalButtonEvent方法

如要定制Button类的实现,只需要做类似处理,就可以保障按键交互流程不变。
使用此交互方式,可以形成标准化的按键业务处理流程,便于代码开发、移植和管理

作业:
另找一个第三方按键库,将其封装为Button类的实现。

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01-14   阅读(566)   评论(0)
 标签: 创客电子 ESP32

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