第二十四章 按鍵輸入實驗

本章實驗將介紹如何使用CanMV讓Kendryte K210獲取板載按鍵的狀態。通過本章的學習，讀者將學習到在CanMV下讀取Kendryte K210的GPIO上的高低電平狀態。
本章分為如下幾個小節：
14.1 maix.GPIO模塊介紹
14.2 硬件設計
14.3 程序設計
14.4 運行驗證

14.1 maix.GPIO模塊介紹
有關maix.GPIO模塊的介紹，請見第12.1小節《maix.GPIO模塊介紹》。
14.2 硬件設計
14.2.1 例程功能

1. 當KEY0按鍵被按下后，雙色LED的紅燈亮起，反之熄滅
2. 當KEY1按鍵被按下后，雙色LED的藍色亮起，反之熄滅
3. 當KEY2按鍵被按下后，蜂鳴器發聲，反之不發聲
   14.2.2 硬件資源
4. 雙色LED
   LEDR - IO24
   LEDB - IO25
5. 蜂鳴器 - IO17
6. 獨立按鍵
   KEY0按鍵 - IO18
   KEY1按鍵 - IO19
   KEY2按鍵 - IO16
   14.2.3 原理圖
   本章實驗內容，需要讀取獨立按鍵連接IO上的電平狀態，正點原子DNK210開發板上獨立按鍵的連接原理圖，如下圖所示：
   

圖14.2.3.1 獨立按鍵連接原理圖
通過以上原理圖可以看出，KEY0按鍵、KEY1按鍵和KEY2按鍵對應的IO編號分別為IO18、IO19和IO16，當獨立按鍵沒有被按下時，其對應的IO將處于懸空狀態，此時讀取到的電平將由IO的上下拉決定，當獨立按鍵被按下后，其對應IO的電平將被拉低。
14.3 程序設計
14.3.1 maix.GPIO模塊
有關maix.GPIO模塊的介紹，請見第14.1小節《maix.GPIO模塊介紹》。
14.3.2 程序流程圖

圖14.3.2.1 按鍵輸入實驗流程圖
14.3.3 main.py代碼
main.py中的腳本代碼如下所示：

from board import board_info
from fpioa_manager import fm
from maix import GPIO# 為IO分配相應的硬件功能
fm.register(board_info.LEDR, fm.fpioa.GPIO0)
fm.register(board_info.LEDB, fm.fpioa.GPIO1)
fm.register(board_info.BEEP, fm.fpioa.GPIO2)
fm.register(board_info.KEY0, fm.fpioa.GPIOHS0)
fm.register(board_info.KEY1, fm.fpioa.GPIOHS1)
fm.register(board_info.KEY2, fm.fpioa.GPIOHS2)# 構造GPIO對象
ledr = GPIO(GPIO.GPIO0, GPIO.OUT)
ledb = GPIO(GPIO.GPIO1, GPIO.OUT)
beep = GPIO(GPIO.GPIO2, GPIO.OUT)
key0 = GPIO(GPIO.GPIOHS0, GPIO.IN, GPIO.PULL_UP)
key1 = GPIO(GPIO.GPIOHS1, GPIO.IN, GPIO.PULL_UP)
key2 = GPIO(GPIO.GPIOHS2, GPIO.IN, GPIO.PULL_UP)while True:# 讀取按鍵狀態，并做相應的按鍵解釋if key0.value() == 0:ledr.value(0)else:ledr.value(1)if key1.value() == 0:ledb.value(0)else:ledb.value(1)if key2.value() == 0:beep.value(1)else:beep.value(0)

可以看到，首先為使用到的IO分配相應的硬件功能，接著是構造GPIO對象，特別的，獨立按鍵相關的GPIO對象都被初始化為上拉輸入模式，以讀取獨立按鍵的狀態，最后在一個循環分別讀取KEY0按鍵、KEY1按鍵和KEY2按鍵對應的GPIO輸入電平，以判斷獨立按鍵是否被按下，若KEY0按鍵被按下，則控制對應的GPIO輸出低電平以控制紅色LED亮起，反之則控制對應的GPIO輸出高電平以控制紅色LED熄滅，KEY1按鍵和KEY2按鍵的讀取和按鍵解釋同理。
14.4 運行驗證
將DNK210開發板連接CanMV IDE，并點擊CanMV IDE上的“開始(運行腳本)”按鈕后，此時，若按下板載的KEY0按鍵，則能看到雙色LED的紅色亮起，釋放KEY0按鍵后，雙色LED的紅色熄滅，若按下KEY1按鍵，則能看到雙色LED的藍色亮起，釋放KEY1按鍵后，雙色LED的藍色熄滅，若按下KEY2按鍵，則能聽到蜂鳴器發聲，釋放KEY2按鍵后，蜂鳴器不發聲，這與理論推斷的結果一致。