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基于STM32的智能药盒(2)--按键部分以及药品数量计数_基于stm32的多功能智能药盒自动出药

作者：不正经 | 2024-04-21 09:53:20

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基于stm32的多功能智能药盒自动出药

 药品计数我们使用这种计数器模块，原理类似投币机。后续我们通过编程外部中断来实现精准计数。

选择PA12作为信号输入脚，配置成外部中断模式。

按键的话我们使用4个，依次配置成GPIO输入模式，由于设计时候将按键接地所以当按键按下时候检测为低电平，默认我们将其上拉。配置如下图

依次完成KEY1、2、3、4的设置。

按键操作时候存在物理抖动，需要抖动消除。此次没采用延时函数，采用定时器计时方式过度按键抖动。定时器配置如下。

定时器设置为72000000/71/10000=100hz，等于10ms。

完成上诉配置后生成工程代码。

按键的程序设计如下所示，我们将按键检测丢入定时器回调函数，每10ms检测一次，然后通过状态机结构体进行长按和短按检测，后续进行一个时钟或者定时闹钟设置时候希望通过长按方式实现。

KEY.C

  1. #include "interrupt.h"
  2. #include "usart.h"
  3. #include "stdio.h"
  4. extern uint8_t clock_state;
  5. struct keys key[4]={0,0,0};
  6. uint8_t txbuf[20];
  7. extern uint8_t shi_clock,fen_clock,miao_clock;
  8. extern uint8_t set_num;
  9. extern bool clock_flag;
  10. void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
  11. {
  12. 	if(htim->Instance==TIM3)
  13. 	{
  14. 		DS1302_ReadTime();
  15. 		if(clock_state==1)
  16. 		{
  17. 			HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port,LED_Pin);
  18. 			HAL_GPIO_TogglePin(BEEP_GPIO_Port,BEEP_Pin);
  19. 		}
  20. 		if(clock_flag==1)
  21. 		{
  22. 			sprintf((char *)txbuf,"%u:%u:%u:%u",shi_clock,fen_clock,miao_clock,set_num);
  23. 			HAL_UART_Transmit(&huart3,txbuf,sizeof(txbuf),0xffff);
  24. 		}
  25. 		else if(clock_flag==0)
  26. 		{
  27. 			HAL_UART_Transmit(&huart3,(uint8_t *)"NONE",4,0xffff);
  28. 		}
  29. 	}
  30. 	else if(htim->Instance==TIM4)
  31. 	{
  32. 		key[0].key_sta=HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port,KEY1_Pin);
  33. 		key[1].key_sta=HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_Port,KEY2_Pin);
  34. 		key[2].key_sta=HAL_GPIO_ReadPin(KEY3_GPIO_Port,KEY3_Pin);
  35. 		key[3].key_sta=HAL_GPIO_ReadPin(KEY4_GPIO_Port,KEY4_Pin);
  36. 		for(int i=0;i<4;i++)
  37. 		{
  38. 			switch(key[i].judge_sta)
  39. 			{
  40. 				case 0:
  41. 				{
  42. 					if(key[i].key_sta==0)
  43. 					{
  44. 						key[i].judge_sta=1;
  45. 						key[i].key_time=0;
  46. 					}
  47. 				}
  48. 				break;
  49. 				case 1:
  50. 				{
  51. 					if(key[i].key_sta==0)
  52. 					{
  53. 						key[i].judge_sta=2;
  54. 						
  55. 					}
  56. 					else key[i].judge_sta=0;
  57. 				}
  58. 				break;
  59. 				case 2:
  60. 				{
  61. 					if(key[i].key_sta==1)
  62. 					{
  63. 						key[i].judge_sta=0;
  64. 						if(key[i].key_time<70) key[i].single_flag=1;
  65. 					}
  66. 					else 
  67. 					{
  68. 						key[i].key_time++;
  69. 						if(key[i].key_time>70) key[i].long_flag=1;
  70. 					}
  71. 				}
  72. 				break;
  73. 			}
  74. 		}
  75. 	}
  76. }
  77.

KEY.h文件 

  1. #ifndef __INTERRUPT_H__
  2. #define __INTERRUPT_H__
  3.  
  4. #include "main.h"
  5. #include "ds1302.h"
  6. #include "stdbool.h"
  7.  
  8. struct keys
  9. {
  10. 	unsigned char judge_sta;
  11. 	bool key_sta;
  12. 	bool single_flag;
  13. 	unsigned int key_time;
  14. 	bool long_flag;
  15. };
  16. void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim);
  17.  
  18. #endif

在主函数开头中开启定时器HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim4);

外部中断的判断通过外部中断回调函数。

  1. void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
  2. {
  3. 	last_state=1;
  4. }

通过设置一个标志位让检测到外部中断就让标志位置1。

下面就展示下OLED菜单和按键联合使用。我们定义菜单变量uint8_t menu;

在主界面显示一个DS1302实时实现，如果开启了闹钟就是更新显示一个闹钟定时时间，也就是吃药时间和一个吃药数量。此时在主界面下按下按键1则menu=2进入下一个菜单页清空OLED显示新的内容。

  1. 		if(menu==1)
  2. 		{
  3. 			OLED_ShowChinese(0, 0,"当前");
  4. 			OLED_ShowChinese(0, 16,"时间");
  5. 			OLED_Printf(32, 0, OLED_8X16," 20%02d-%02d-%02d ",nian,yue,ri);
  6. 			OLED_Printf(42, 16, OLED_8X16," %02d-%02d-%02d ",shi,fen,miao);
  7. 			if(clock_flag==0)
  8. 			{
  9. 				OLED_ShowChinese(0, 40,"当前未设吃药时间");
  10. 			}
  11. 			if(clock_flag==1)
  12. 			{
  13. 				OLED_ShowChinese(0,32,"吃药时间");
  14. 				OLED_Printf(0,48, OLED_8X16," %02d-%02d-%02d ",shi_clock,fen_clock,miao_clock);
  15. 				OLED_ShowChinese(80,32,"数量");
  16. 				OLED_Printf(80,48, OLED_8X16," %02d ",set_num);
  17. 			}
  18. 			if(key[0].single_flag==1)
  19. 			{
  20. 				OLED_Clear();
  21. 				show_flag=1;
  22. 				menu=2;
  23. 				key[0].single_flag=0;
  24. 			}
  25. 		}

在菜单2底下会显示4行模式选择，分别为存药模式、取药模式、定时吃药模式、修改系统时钟时间。通过OLED反色显示实现在视觉上的一个换行，按下按键2往上走一行，按下按键3往下走一行。按下按键 1是表示确认键，依次跳转到对应的菜单功能页，按下按键4则表示返回上一个菜单也就是主界面。

  1. 		else if(menu==2)
  2. 		{
  3. 			if(show_flag==1)
  4. 			{
  5. 				OLED_ShowChinese(0, 0,"一、存药模式");
  6. 				OLED_ShowChinese(0, 16,"二、取药模式");
  7. 				OLED_ShowChinese(0, 32,"三、定时吃药模式");
  8. 				OLED_ShowChinese(0, 48,"四、修改系统时间");
  9. 				OLED_ReverseArea(0, 16*i, 128, 16);
  10. 				show_flag=0;
  11. 			}
  12. 			if(key[1].single_flag==1)
  13. 			{
  14. 				OLED_ReverseArea(0, 16*i, 128, 16);
  15. 				i--;
  16. 				show_flag=1;
  17. 				key[1].single_flag=0;
  18. 				if(i==255)i=3;
  19. 			}else if(key[2].single_flag==1)
  20. 			{
  21. 				OLED_ReverseArea(0, 16*i, 128, 16);
  22. 				i++;
  23. 				show_flag=1;
  24. 				key[2].single_flag=0;
  25. 				if(i>3)i=0;
  26. 			}
  27. 			else if(key[3].single_flag==1)
  28. 			{
  29. 				OLED_Clear();
  30. 				menu=1;
  31. 				key[3].single_flag=0;
  32. 			}
  33. 			else if(key[0].single_flag==1)
  34. 			{
  35. 				switch(i)
  36. 				{
  37. 					case 0:
  38. 						OLED_Clear();
  39. 						menu=3;
  40. 						break;
  41. 					case 1:
  42. 						OLED_Clear();
  43. 						menu=4;
  44. 						break;
  45. 					case 2:
  46. 						OLED_Clear();
  47. 						menu=5;
  48. 						break;
  49. 					case 3:
  50. 						OLED_Clear();
  51. 						menu=6;
  52. 						once_time=1;
  53. 						break;
  54. 					default:
  55. 						break;		
  56. 				}
  57. 				key[0].single_flag=0;
  58. 			}
  59. 		}

下面代码中的菜单3、4、5、6分别为上面菜单中的4个功能页，我们在菜单3下，通过外部中断标志位形式记录存入药盒的药品数量，可以通过按键2和3进行数量微调防止传感器错误判断导致计数不准确，通过按键4返回上一界面。在菜单4底下，可以设置一个取药的数量，通过按键1确认取出对应数量药品。在菜单5下通过短按按键1来进行定时时间的时分秒设置以及吃药数量设置，通过长按按键1 完成设置，按键2和3依次对应加和减，按键4返回。菜单6下类似与菜单5就是对系统时间的一个设置，不单独赘述了。

  1. 		else if(menu==3)
  2. 		{
  3. 			OLED_ShowChinese(30,10,"存药模式");
  4. 			OLED_ShowChinese(10, 32,"剩余药量：");
  5. 			OLED_Printf(90,32, OLED_8X16, "%02d", temp);
  6. 			if(last_state==1)
  7. 			{
  8. 				last_state=0;
  9. 				last_count++;
  10. 				temp=last_count/2;
  11. 			}
  12. 			if(key[1].single_flag==1)
  13. 			{
  14. 				temp--;
  15. 				if(temp==255)temp=0;
  16. 				key[1].single_flag=0;
  17. 			}
  18. 			else if(key[2].single_flag==1)
  19. 			{
  20. 				temp++;
  21. 				key[2].single_flag=0;
  22. 			}
  23. 			else if(key[3].single_flag==1)
  24. 			{
  25. 				OLED_Clear();
  26. 				show_flag=1;
  27. 				menu=2;
  28. 				key[3].single_flag=0;
  29. 			}
  30. 		}
  31. 		else if(menu==4)
  32. 		{
  33. 			OLED_ShowChinese(30,0,"取药模式");
  34. 			OLED_ShowChinese(10, 26,"总剩余量：");
  35. 			OLED_Printf(90,26, OLED_8X16, "%02d", temp);
  36. 			OLED_ShowChinese(0, 42,"输入取出个数：");
  37. 			OLED_Printf(112,42, OLED_8X16, "%d", eat_num);
  38. 			if(key[3].single_flag==1)
  39. 			{
  40. 				OLED_Clear();
  41. 				show_flag=1;
  42. 				menu=2;
  43. 				key[3].single_flag=0;
  44. 			}else if(key[1].single_flag==1)
  45. 			{
  46. 				eat_num--;
  47. 				if(eat_num==255)eat_num=0;
  48. 				key[1].single_flag=0;
  49. 			}else if(key[2].single_flag==1)
  50. 			{
  51. 				eat_num++;
  52. 				if(eat_num>=temp)eat_num=temp;
  53. 				key[2].single_flag=0;
  54. 			}else if(key[0].single_flag==1)
  55. 			{
  56. 				temp=temp-eat_num;
  57. 				last_count=last_count-eat_num*2;
  58. 				eat_num=0;
  59. 				OLED_Clear();
  60. 				OLED_ShowChinese(30, 20,"取药成功");
  61. 				OLED_Update();
  62. 				HAL_Delay(500);
  63. 				OLED_Clear();
  64. 				key[0].single_flag=0;
  65. 			}
  66. 		}
  67. 		else if(menu==5)
  68. 		{
  69. 			OLED_ShowChinese(30,0,"定时吃药");
  70. 			OLED_Printf(30,16, OLED_8X16, "%02d--%02d--%02d", shi_clock,fen_clock,miao_clock);
  71. 			OLED_ShowChinese(20,32,"设置吃药数量");
  72. 			OLED_Printf(55,48, OLED_8X16, "%02d", set_num);
  73. 			if(j<=2)OLED_ReverseArea(30+j*32, 16, 16, 16);
  74. 			else if(j>2)OLED_ReverseArea(55+(j-3)*32, 48, 16, 16);
  75. 			if(once_time==1)
  76. 			{
  77. 				shi_clock=shi;
  78. 				fen_clock=fen+1;
  79. 				miao_clock=miao;
  80. 				once_time=0;
  81. 			}
  82. 			if(key[0].single_flag==1)
  83. 			{
  84. 				j++;
  85. 				if(j==4)j=0;
  86. 				key[0].single_flag=0;
  87. 			}
  88. 			else if(key[1].single_flag==1)
  89. 			{
  90. 				if(j==0)
  91. 				{
  92. 					shi_clock--;
  93. 					if(shi_clock==255)shi_clock=24;
  94. 				}
  95. 				else if(j==1)
  96. 				{
  97. 					fen_clock--;
  98. 					if(fen_clock==255)fen_clock=59;
  99. 				}
  100. 				else if(j==2)
  101. 				{
  102. 					miao_clock--;
  103. 					if(miao_clock==255)miao_clock=59;
  104. 				}
  105. 				else if(j==3)
  106. 				{
  107. 					set_num--;
  108. 					if(set_num==255)set_num=0;
  109. 				}
  110. 				key[1].single_flag=0;
  111. 			}
  112. 			else if(key[2].single_flag==1)
  113. 			{
  114. 				if(j==0)
  115. 				{
  116. 					shi_clock++;
  117. 					if(shi_clock==25)shi_clock=0;
  118. 				}
  119. 				else if(j==1)
  120. 				{
  121. 					fen_clock++;
  122. 					if(fen_clock==60)fen_clock=0;
  123. 				}
  124. 				else if(j==2)
  125. 				{
  126. 					miao_clock++;
  127. 					if(miao_clock==60)miao_clock=0;
  128. 				}
  129. 				else if(j==3)set_num++;				
  130. 				key[2].single_flag=0;
  131. 			}
  132. 			else if(key[3].single_flag==1)
  133. 			{
  134. 				OLED_Clear();
  135. 				j=0;
  136. 				show_flag=1;
  137. 				menu=2;
  138. 				key[3].single_flag=0;
  139. 			}
  140. 			else if(key[0].long_flag==1)
  141. 			{
  142. 				clock_flag=!clock_flag;
  143. 				OLED_Clear();
  144. 				if(clock_flag==1)OLED_ShowChinese(30, 20,"开启定时");
  145. 				else if(clock_flag==0)OLED_ShowChinese(30, 20,"关闭定时");
  146. 				OLED_Update();
  147. 				HAL_Delay(500);
  148. 				OLED_Clear();
  149. 				key[0].long_flag=0;
  150. 			}
  151. 		}
  152. 		else if(menu==6)
  153. 		{
  154. 			if(once_time==1)
  155. 			{
  156. 				shi1=shi;
  157. 				fen1=fen;
  158. 				miao1=miao;
  159. 				nian1=nian;
  160. 				yue1=yue;
  161. 				ri1=ri;
  162. 				once_time=0;
  163. 			}
  164. 			OLED_ShowChinese(20,0,"修改系统时间");
  165. 			OLED_Printf(30,20, OLED_8X16, "%02d--%02d--%02d", nian1,yue1,ri1);
  166. 			OLED_Printf(30,36, OLED_8X16, "%02d--%02d--%02d", shi1,fen1,miao1);
  167. 			if(j<=2)OLED_ReverseArea(30+j*32, 20, 16, 16);
  168. 			else if(j>2)OLED_ReverseArea(30+(j-3)*32, 36, 16, 16);
  169. 			if(key[0].single_flag==1)
  170. 			{
  171. 				j++;
  172. 				if(j==6)j=0;
  173. 				key[0].single_flag=0;
  174. 			}
  175. 			else if(key[1].single_flag==1)
  176. 			{
  177. 				if(j==0)
  178. 				{
  179. 					nian1--;
  180. 					if(nian1==255)nian=99;
  181. 				}
  182. 				else if(j==1)
  183. 				{
  184. 					yue1--;
  185. 					if(yue1==0)yue1=12;
  186. 				}
  187. 				else if(j==2)
  188. 				{
  189. 					ri1--;
  190. 					if(ri1==0)ri1=31;
  191. 				}
  192. 				else if(j==3)
  193. 				{
  194. 					shi1--;
  195. 					if(shi1==255)shi1=24;
  196. 				}
  197. 				else if(j==4)
  198. 				{
  199. 					fen1--;
  200. 					if(fen1==255)fen1=59;
  201. 				}
  202. 				else if(j==5)
  203. 				{
  204. 					miao1--;
  205. 					if(miao1==255)miao1=59;
  206. 				}
  207. 				key[1].single_flag=0;
  208. 			}
  209. 			else if(key[2].single_flag==1)
  210. 			{
  211. 				if(j==0)nian1++;
  212. 				else if(j==1)
  213. 				{
  214. 					yue1++;
  215. 					if(yue1==13)yue1=1;
  216. 				}
  217. 				else if(j==2)
  218. 				{
  219. 					ri1++;
  220. 					if(ri1==32)ri1=1;
  221. 				}
  222. 				else if(j==3)
  223. 				{
  224. 					shi1++;
  225. 					if(shi1==25)shi1=0;
  226. 				}
  227. 				else if(j==4)
  228. 				{
  229. 					fen1++;
  230. 					if(fen1==60)fen1=0;
  231. 				}
  232. 				else if(j==5)
  233. 				{
  234. 					miao1++;
  235. 					if(miao1==60)miao1=0;
  236. 				}
  237. 				key[2].single_flag=0;
  238. 			}
  239. 			else if(key[3].single_flag==1)
  240. 			{
  241. 				OLED_Clear();
  242. 				show_flag=1;
  243. 				j=0;
  244. 				menu=2;
  245. 				key[3].single_flag=0;
  246. 			}
  247. 			else if(key[0].long_flag==1)
  248. 			{
  249. 				DS1302_SetTime();
  250. 				OLED_Clear();
  251. 				OLED_ShowChinese(30,20,"修改成功");
  252. 				OLED_Update();
  253. 				HAL_Delay(500);
  254. 				OLED_Clear();
  255. 				j=0;
  256. 				key[0].long_flag=0;
  257. 			}
  258. 		}

 

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