📚 课程目录第3章按键控制LED

3. 按键控制LED

任务目标

使用ESP-IDF开发环境，通过GPIO读取按键输入状态，实现按键按下时切换LED的亮灭状态。本案例使用开发板上的板载按键和LED，无需额外硬件连接。

硬件准备

ESP32开发板（如ESP32-DevKitC、ESP32-S3-DevKitC等）
板载按键（通常连接GPIO0，按下为低电平）
板载LED（通常连接GPIO2，高电平点亮）

不同开发板的按键和LED引脚可能不同，请根据实际开发板原理图调整BUTTON_GPIO和LED_GPIO宏定义。

完整代码

#include <stdio.h>
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "driver/gpio.h"
#include "esp_log.h"

#define BUTTON_GPIO  0   // 按键引脚（按下为低电平）
#define LED_GPIO     2   // LED引脚（高电平点亮）

static const char *TAG = "button_led";

// 软件消抖延时
#define DEBOUNCE_MS  50

void app_main(void)
{
    gpio_config_t io_conf = {};

    // 配置按键为输入，启用上拉电阻
    io_conf.intr_type = GPIO_INTR_DISABLE;
    io_conf.mode = GPIO_MODE_INPUT;
    io_conf.pin_bit_mask = (1ULL << BUTTON_GPIO);
    io_conf.pull_down_en = 0;
    io_conf.pull_up_en = 1;
    gpio_config(&io_conf);

    // 配置LED为推挽输出
    io_conf.intr_type = GPIO_INTR_DISABLE;
    io_conf.mode = GPIO_MODE_OUTPUT;
    io_conf.pin_bit_mask = (1ULL << LED_GPIO);
    io_conf.pull_down_en = 0;
    io_conf.pull_up_en = 0;
    gpio_config(&io_conf);

    // 初始状态：LED熄灭
    gpio_set_level(LED_GPIO, 0);

    int last_button_state = 1;  // 上一次按键状态（1=未按下）
    int led_state = 0;          // 当前LED状态（0=灭，1=亮）

    ESP_LOGI(TAG, "按键控制LED示例已启动");

    while (1) {
        int current_state = gpio_get_level(BUTTON_GPIO);

        // 检测下降沿（按下瞬间），并做软件消抖
        if (current_state == 0 && last_button_state == 1) {
            vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(DEBOUNCE_MS));
            // 消抖后再次确认按键确实被按下
            if (gpio_get_level(BUTTON_GPIO) == 0) {
                led_state = !led_state;
                gpio_set_level(LED_GPIO, led_state);
                ESP_LOGI(TAG, "按键按下，LED状态切换为: %s", led_state ? "亮" : "灭");
            }
        }

        last_button_state = current_state;
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(10));  // 轮询间隔10ms
    }
}

项目配置与编译烧录

创建ESP-IDF工程：将上述代码保存为项目main目录下的main.c，并确保CMakeLists.txt中已包含idf_component_register(SRCS "main.c" INCLUDE_DIRS ".")。
在项目根目录执行以下命令完成编译与烧录：

idf.py set-target esp32   # 根据实际芯片选择目标
idf.py build
idf.py -p /dev/ttyUSB0 flash monitor   # 将串口设备替换为实际端口

验证方法

烧录成功后，观察开发板LED初始状态为熄灭。
按下按键并松开，LED应点亮；再次按下并松开，LED应熄灭。每次按下切换一次状态。
在串口监视器中应看到类似日志输出：按键按下，LED状态切换为: 亮（或灭）。
快速连续按动按键，LED状态应稳定切换，无抖动导致的误触发。

通过标准：每次按下按键，LED状态可靠翻转一次，串口日志与LED状态一致，且无抖动误触发。

关键说明

代码采用轮询方式读取GPIO电平，通过检测下降沿（高电平变为低电平）识别按键按下动作。
软件消抖延时50ms，可有效滤除机械按键抖动；若按键响应不灵敏可适当减小，若仍有抖动可增大至80ms。
按键使用内部上拉电阻，按下时引脚为低电平；若开发板按键为按下接高电平，需将pull_up_en改为0并配置下拉电阻，同时反转判断逻辑。