基于STM32的精确按键时长测量系统

引言：为什么需要精确测量按键时间？

在嵌入式系统中，按键是最常见的人机交互方式之一。无论是简单的短按/长按识别，还是需要精确到微秒级的按键时长测量（如游戏手柄、工业控制器），都需要可靠的输入捕获技术。本文将深入探讨如何使用STM32的定时器输入捕获功能实现高精度按键时间测量系统。

一、系统架构与核心原理

1. 硬件连接

2. 工作原理

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  ​​下降沿检测​​：按键按下瞬间（电平从高到低）

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  ​​上升沿检测​​：按键释放瞬间（电平从低到高）

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  ​​时间计算​​：总时间 = 溢出次数 × (ARR+1) + 最后计数值

• 使用定时器 2 通道 2 来捕获按键 2 按下时间，并通过串口打印。

• 计一个数的时间：1us，PSC=71，ARR=65535

3. 状态机设计

二、关键代码解析

1. 状态管理结构体

struct {uint8_t succeed_flag;   // 完成捕获标志uint8_t rising_flag;    // 上升沿标志uint8_t falling_flag;   // 下降沿标志uint16_t timout_cnt;    // 溢出计数器
} capture_status = {0};

2. 定时器初始化

void IC_Init(uint16_t arr, uint16_t psc)
{// 定时器基本配置ic_handle.Instance = TIM2;ic_handle.Init.Prescaler = psc;    // 预分频ic_handle.Init.Period = arr;       // 自动重装载值ic_handle.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; // 向上计数HAL_TIM_IC_Init(&ic_handle);// 输入捕获通道配置TIM_IC_InitTypeDef ic_config = {0};ic_config.ICFilter = 0;             // 无滤波ic_config.ICPolarity = TIM_ICPOLARITY_FALLING; // 初始捕获下降沿ic_config.ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; // 不分频ic_config.ICSelection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI; // 直接输入HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&ic_handle, &ic_config, TIM_CHANN