2. 按键控制LED亮灭

任务目标

使用MCU的GPIO引脚连接一个按键和一个LED，通过读取按键状态控制LED的亮灭。按键按下时LED点亮，松开时LED熄灭，并实现按键消抖以避免机械抖动导致的误触发。

硬件连接

• LED正极通过限流电阻（约220Ω）连接至MCU的PB0引脚，负极接地
• 按键一端连接至MCU的PB1引脚，另一端接地（按下为低电平）
• PB1引脚内部启用上拉电阻，确保未按下时读取为高电平

完整代码（STM32F103 HAL库）

#include "stm32f1xx_hal.h"

// 引脚定义
#define LED_PIN         GPIO_PIN_0
#define LED_PORT        GPIOB
#define KEY_PIN         GPIO_PIN_1
#define KEY_PORT        GPIOB

// 简单延时函数（非精确，用于消抖）
static void delay_ms(volatile uint32_t ms) {
    for (volatile uint32_t i = 0; i < ms * 4000; i++) {
        __NOP();
    }
}

int main(void) {
    HAL_Init();
    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

    // 配置LED引脚为推挽输出
    GPIO_InitTypeDef gpio_led = {0};
    gpio_led.Pin = LED_PIN;
    gpio_led.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    gpio_led.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(LED_PORT, &gpio_led);

    // 配置按键引脚为输入，启用内部上拉
    GPIO_InitTypeDef gpio_key = {0};
    gpio_key.Pin = KEY_PIN;
    gpio_key.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    gpio_key.Pull = GPIO_PULLUP;
    HAL_GPIO_Init(KEY_PORT, &gpio_key);

    // 初始状态：LED熄灭
    HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED_PIN, GPIO_PIN_SET);

    while (1) {
        // 检测按键是否按下（低电平有效）
        if (HAL_GPIO_ReadPin(KEY_PORT, KEY_PIN) == GPIO_PIN_RESET) {
            delay_ms(20);  // 延时消抖

            // 再次确认按键仍处于按下状态
            if (HAL_GPIO_ReadPin(KEY_PORT, KEY_PIN) == GPIO_PIN_RESET) {
                HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED_PIN, GPIO_PIN_RESET);  // LED点亮
            }
        } else {
            HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED_PIN, GPIO_PIN_SET);  // LED熄灭
        }
    }
}

编译与烧录

1. 使用STM32CubeIDE创建新工程，选择对应MCU型号（如STM32F103C8T6）
2. 将上述代码替换main.c中的默认内容
3. 编译工程（Project → Build），确认无错误
4. 通过ST-Link连接开发板，点击Run或Debug烧录程序

验证方法

• 程序烧录后，LED初始状态为熄灭
• 按下按键不放，LED应点亮；松开按键，LED立即熄灭
• 快速连续按动按键，LED状态应稳定跟随，不会出现闪烁或误动作（消抖生效）

若LED状态与按键动作完全同步且无抖动干扰，则判定案例通过。

关键说明

• 消抖原理：按键按下瞬间会产生约5～20ms的机械抖动，通过首次检测到低电平后延时20ms再确认一次，可过滤抖动信号
• 本例采用查询方式检测按键，适用于单按键场景；若需多按键或低功耗应用，可改用外部中断+定时器消抖方案
• delay_ms函数为软件延时，实际延时时间与系统时钟频率相关，本代码基于默认8MHz内部时钟估算