ПОДКЛЮЧЕНИЕ КНОПКИ К ARDUINO

Кнопка – простейший орган управления микроконтроллером. Подключить кнопку к Arduino очень просто, но нужно помнить, что пин должен иметь два стабильных состояния – высокое и низкое, GND или VCC. Для этого пин кнопки подтягивают резистором ~10 кОм противоположно подключению кнопки, т.е. если кнопка подключена второй ногой к GND, пин подтягивают к VCC, и наоборот.

Микроконтроллер имеет “встроенную” подтяжку ног к VCC, что даёт возможность подключать кнопку только к GND и пину, но режим работы пина нужно выбрать INPUT_PULLUP. Я, например, всегда подключаю отладочную кнопку на D3 вот таким образом:

Также можно подключить несколько кнопок к аналоговому пину, получится так называемая аналоговая клавиатура. Значение функции analogRead() будет зависеть от нажатой кнопки.

БИБЛИОТЕКА GYVERBUTTON

Для удобной и многофункциональной работы с кнопкой я написал библиотеку GyverButton. Что она умеет:

  • Работа с нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми кнопками
  • Работа с подключением PULL_UP и PULL_DOWN Опрос кнопки с программным антидребезгом контактов (настраиваемое время)
  • Отработка нажатия, удерживания, отпускания, клика по кнопке (+ настройка таймаутов)
  • Отработка одиночного, двойного и тройного нажатия (вынесено отдельно)
  • Отработка любого количества нажатий кнопки (функция возвращает количество нажатий)
  • Функция изменения значения переменной с заданным шагом и заданным интервалом по времени
  • Возможность работы с “виртуальными” кнопками (все возможности библиотеки используются для матричных и резистивных клавиатур)

Поддерживаемые платформы: все Arduino (используются стандартные Wiring-функции)

ДОКУМЕНТАЦИЯ


// Варианты инициализации:
// GButton btn;                     // без привязки к пину (виртуальная кнопка) и без указания типа (по умолч. HIGH_PULL и NORM_OPEN)
// GButton btn(пин);                // с привязкой к пину и без указания типа (по умолч. HIGH_PULL и NORM_OPEN)
// GButton btn(пин, тип подключ.);  // с привязкой к пину и указанием типа подключения (HIGH_PULL / LOW_PULL) и без указания типа кнопки (по умолч. NORM_OPEN)
// GButton btn(пин, тип подключ., тип кнопки);         // с привязкой к пину и указанием типа подключения (HIGH_PULL / LOW_PULL) и типа кнопки (NORM_OPEN / NORM_CLOSE)
// GButton btn(BTN_NO_PIN, тип подключ., тип кнопки);  // без привязки к пину и указанием типа подключения (HIGH_PULL / LOW_PULL) и типа кнопки (NORM_OPEN / NORM_CLOSE)
void setDebounce(uint16_t debounce);        // установка времени антидребезга (по умолчанию 80 мс)
void setTimeout(uint16_t timeout);          // установка таймаута удержания (по умолчанию 300 мс)
void setClickTimeout(uint16_t timeout);	    // установка таймаута между кликами (по умолчанию 500 мс)	
void setStepTimeout(uint16_t step_timeout); // установка таймаута между инкрементами (по умолчанию 400 мс)	
void setType(uint8_t type);     // установка типа кнопки (HIGH_PULL - подтянута к питанию, LOW_PULL - к gnd)	
void setDirection(uint8_t dir); // установка направления (разомкнута/замкнута по умолчанию - NORM_OPEN, NORM_CLOSE)	
void setTickMode(uint8_t tickMode); // (MANUAL / AUTO) ручной или автоматический опрос кнопки функцией tick()	
// MANUAL - нужно вызывать функцию tick() вручную														
// AUTO - tick() входит во все остальные функции и опрашивается сама
void tick();               // опрос кнопки	
void tick(boolean state);  // опрос внешнего значения (0 нажато, 1 не нажато) (для матричных, резистивных клавиатур и джойстиков)
boolean isPress();    // возвращает true при нажатии на кнопку. Сбрасывается после вызова
boolean isRelease();  // возвращает true при отпускании кнопки. Сбрасывается после вызова
boolean isClick();    // возвращает true при клике. Сбрасывается после вызова
boolean isHolded();   // возвращает true при удержании дольше timeout. Сбрасывается после вызова
boolean isHold();     // возвращает true при нажатой кнопке, не сбрасывается
boolean state();      // возвращает состояние кнопки
boolean isSingle();   // возвращает true при одиночном клике. Сбрасывается после вызова
boolean isDouble();   // возвращает true при двойном клике. Сбрасывается после вызова
boolean isTriple();   // возвращает true при тройном клике. Сбрасывается после вызова
boolean hasClicks();  // проверка на наличие кликов. Сбрасывается после вызова
uint8_t getClicks();  // вернуть количество кликов
boolean isStep();     // возвращает true по таймеру setStepTimeout, смотри пример

ПРИМЕРЫ


// Пример использования библиотеки GyverButton, все возможности в одном скетче.
#define BTN_PIN 3				// кнопка подключена сюда (BTN_PIN --- КНОПКА --- GND)
#include "GyverButton.h"
GButton butt1(BTN_PIN);
// Варианты инициализации:
// GButton btn;               // без привязки к пину (виртуальная кнопка) и без указания типа (по умолч. HIGH_PULL и NORM_OPEN)
// GButton btn(пин);          // с привязкой к пину и без указания типа (по умолч. HIGH_PULL и NORM_OPEN)
// GButton btn(пин, тип подключ.);    // с привязкой к пину и указанием типа подключения (HIGH_PULL / LOW_PULL) и без указания типа кнопки (по умолч. NORM_OPEN)
// GButton btn(пин, тип подключ., тип кнопки);      // с привязкой к пину и указанием типа подключения (HIGH_PULL / LOW_PULL) и типа кнопки (NORM_OPEN / NORM_CLOSE)
// GButton btn(BTN_NO_BTN_PIN, тип подключ., тип кнопки); // без привязки к пину и указанием типа подключения (HIGH_PULL / LOW_PULL) и типа кнопки (NORM_OPEN / NORM_CLOSE)
int value = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
butt1.setDebounce(50);        // настройка антидребезга (по умолчанию 80 мс)
butt1.setTimeout(300);        // настройка таймаута на удержание (по умолчанию 500 мс)
butt1.setClickTimeout(600);   // настройка таймаута между кликами (по умолчанию 300 мс)
// HIGH_PULL - кнопка подключена к GND, пин подтянут к VCC (BTN_PIN --- КНОПКА --- GND)
// LOW_PULL  - кнопка подключена к VCC, пин подтянут к GND
// по умолчанию стоит HIGH_PULL
butt1.setType(HIGH_PULL);
// NORM_OPEN - нормально-разомкнутая кнопка
// NORM_CLOSE - нормально-замкнутая кнопка
// по умолчанию стоит NORM_OPEN
butt1.setDirection(NORM_OPEN);
}
void loop() {
butt1.tick();  // обязательная функция отработки. Должна постоянно опрашиваться
if (butt1.isClick()) Serial.println("Click");         // проверка на один клик
if (butt1.isSingle()) Serial.println("Single");       // проверка на один клик
if (butt1.isDouble()) Serial.println("Double");       // проверка на двойной клик
if (butt1.isTriple()) Serial.println("Triple");       // проверка на тройной клик
if (butt1.hasClicks())                                // проверка на наличие нажатий
Serial.println(butt1.getClicks());                  // получить (и вывести) число нажатий
if (butt1.isPress()) Serial.println("Press");         // нажатие на кнопку (+ дебаунс)
if (butt1.isRelease()) Serial.println("Release");     // отпускание кнопки (+ дебаунс)
if (butt1.isHolded()) Serial.println("Holded");       // проверка на удержание
if (butt1.isHold()) Serial.println("Holding");        // проверка на удержание
//if (butt1.state()) Serial.println("Hold");          // возвращает состояние кнопки
if (butt1.isStep()) {                                 // если кнопка была удержана (это для инкремента)
value++;                                            // увеличивать/уменьшать переменную value с шагом и интервалом
Serial.println(value);                              // для примера выведем в порт
}
}
// Пример использования библиотеки GyverButton, все возможности в одном скетче.
// автоматический тик
#define BTN_PIN 3				// кнопка подключена сюда (BTN_PIN --- КНОПКА --- GND)
#include "GyverButton.h"
GButton butt1(BTN_PIN);
// GButton butt1(BTN_PIN, HIGH_PULL, NORM_OPEN); 	// можно инициализировать так
int value = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
butt1.setDebounce(90);        // настройка антидребезга (по умолчанию 80 мс)
butt1.setTimeout(300);        // настройка таймаута на удержание (по умолчанию 500 мс)
// HIGH_PULL - кнопка подключена к GND, пин подтянут к VCC (BTN_PIN --- КНОПКА --- GND)
// LOW_PULL  - кнопка подключена к VCC, пин подтянут к GND
// по умолчанию стоит HIGH_PULL
butt1.setType(HIGH_PULL);
// NORM_OPEN - нормально-разомкнутая кнопка
// NORM_CLOSE - нормально-замкнутая кнопка
// по умолчанию стоит NORM_OPEN
butt1.setDirection(NORM_OPEN);
// MANUAL - нужно вызывать функцию tick() вручную
// AUTO - tick() входит во все остальные функции и опрашивается сама!
butt1.setTickMode(AUTO);
}
void loop() {
// butt1.tick();  // НЕ НУЖНА, в этом режиме (AUTO) она входит в каждую функцию
if (butt1.isClick()) Serial.println("Click");         // проверка на один клик
if (butt1.isSingle()) Serial.println("Single");       // проверка на один клик
if (butt1.isDouble()) Serial.println("Double");       // проверка на двойной клик
if (butt1.isTriple()) Serial.println("Triple");       // проверка на тройной клик
if (butt1.hasClicks())                                // проверка на наличие нажатий
Serial.println(butt1.getClicks());                  // получить (и вывести) число нажатий
if (butt1.isPress()) Serial.println("Press");         // нажатие на кнопку (+ дебаунс)
if (butt1.isRelease()) Serial.println("Release");     // отпускание кнопки (+ дебаунс)
if (butt1.isHolded()) Serial.println("Holded");       // проверка на удержание
if (butt1.isHold()) Serial.println("Holding");        // проверка на удержание
//if (butt1.state()) Serial.println("Hold");          // возвращает состояние кнопки
if (butt1.isStep()) {                                 // если кнопка была удержана (это для инкремента)
value++;                                            // увеличивать/уменьшать переменную value с шагом и интервалом
Serial.println(value);                              // для примера выведем в порт
}
}
// Пример использования библиотеки GyverButton, 1- 2- 3- нажатие
#define BTN_PIN 3   // кнопка подключена сюда (BTN_PIN --- КНОПКА --- GND)
#include "GyverButton.h"
GButton butt1(BTN_PIN);
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
butt1.tick();  // обязательная функция отработки. Должна постоянно опрашиваться
if (butt1.isSingle()) Serial.println("Single");     // проверка на один клик
if (butt1.isDouble()) Serial.println("Double");     // проверка на двойной клик
if (butt1.isTriple()) Serial.println("Triple");     // проверка на тройной клик
}
// Пример использования библиотеки GyverButton
// опрос 5 кнопок в ручном режиме
// кнопки подключены к земле (PIN --- КНОПКА --- GND)
#define BTN1 3
#define BTN2 4
#define BTN3 5
#define BTN4 6
#define BTN5 7
#include "GyverButton.h"
GButton butt1(BTN1);
GButton butt2(BTN2);
GButton butt3(BTN3);
GButton butt4(BTN4);
GButton butt5(BTN5);
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
// тик в ручном режиме
butt1.tick();
butt2.tick();
butt3.tick();
butt4.tick();
butt5.tick();
// проверяем одиночный клик
if (butt1.isClick()) Serial.println("Button 1");
if (butt2.isClick()) Serial.println("Button 2");
if (butt3.isClick()) Serial.println("Button 3");
if (butt4.isClick()) Serial.println("Button 4");
if (butt5.isClick()) Serial.println("Button 5");
}
// Пример использования библиотеки GyverButton
// опрос 5 кнопок в автоматическом режиме
// кнопки подключены к земле (PIN --- КНОПКА --- GND)
#define BTN1 3
#define BTN2 4
#define BTN3 5
#define BTN4 6
#define BTN5 7
#include "GyverButton.h"
GButton butt1(BTN1);
GButton butt2(BTN2);
GButton butt3(BTN3);
GButton butt4(BTN4);
GButton butt5(BTN5);
void setup() {
Serial.begin(9600);
// устанавливаем опрос на автоматический
butt1.setTickMode(AUTO);
butt2.setTickMode(AUTO);
butt3.setTickMode(AUTO);
butt4.setTickMode(AUTO);
butt5.setTickMode(AUTO);
}
void loop() {
// проверяем одиночный клик
// tick уже сидит внутри опроса
if (butt1.isClick()) Serial.println("Button 1");
if (butt2.isClick()) Serial.println("Button 2");
if (butt3.isClick()) Serial.println("Button 3");
if (butt4.isClick()) Serial.println("Button 4");
if (butt5.isClick()) Serial.println("Button 5");
}
// Пример использования библиотеки GyverButton с аналоговой клавиатурой
// аналоговая клавиатура подключена на А7
// Схему смотри на странице библиотеки https://alexgyver.ru/gyverbutton/
// также она есть в папке с примером
#include "GyverButton.h"
// создаём кнопки без привязки к пину
GButton myButt1;
GButton myButt2;
GButton myButt3;
void setup() {
Serial.begin(9600);
// меняем тип на LOW_PULL, потому что по умолчанию стоит HIGH_PULL
myButt1.setType(LOW_PULL);
myButt2.setType(LOW_PULL);
myButt3.setType(LOW_PULL);
}
void loop() {
// читаем значение
int analog = analogRead(7);
// для начала нужно вывести и запомнить значение для каждой кнопки
//Serial.println(analog);
// проверяем у каждой кнопки свой диапазон (+- 20 от полученного значения)
myButt1.tick(analog < 860 && analog > 820);
myButt2.tick(analog < 740 && analog > 700);
myButt3.tick(analog < 650 && analog > 600);
// проверка на удержание, например
if (myButt1.isHolded()) {
Serial.println("hold 1");
}
if (myButt2.isHolded()) {
Serial.println("hold 2");
}
if (myButt3.isHolded()) {
Serial.println("hold 3");
}
delay(10);  // задержка тут не нужна, чисто для вывода
}
// Пример использования библиотеки GyverButton, все возможности в одном скетче.
// Дополнительный опрос по аппаратному прерыванию
#define BTN_PIN 3				// кнопка подключена сюда (BTN_PIN --- КНОПКА --- GND)
#include "GyverButton.h"
GButton butt1(BTN_PIN);
int value = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
attachInterrupt(1, isr, CHANGE);
butt1.setDebounce(80);      // настройка антидребезга (по умолчанию 80 мс)
butt1.setTimeout(300);      // настройка таймаута на удержание (по умолчанию 500 мс)
}
void isr() {
butt1.tick();  // опрашиваем в прерывании, чтобы поймать нажатие в любом случае
}
void loop() {
butt1.tick();  // опрашиваем в скетче, иначе не будут работать проверки по времени!
if (butt1.isClick()) Serial.println("Click");         // проверка на один клик
if (butt1.isSingle()) Serial.println("Single");       // проверка на один клик
if (butt1.isDouble()) Serial.println("Double");       // проверка на двойной клик
if (butt1.isTriple()) Serial.println("Triple");       // проверка на тройной клик
if (butt1.hasClicks())                                // проверка на наличие нажатий
Serial.println(butt1.getClicks());                  // получить (и вывести) число нажатий
if (butt1.isPress()) Serial.println("Press");         // нажатие на кнопку (+ дебаунс)
if (butt1.isRelease()) Serial.println("Release");     // отпускание кнопки (+ дебаунс)
if (butt1.isHolded()) Serial.println("Holded");       // проверка на удержание
//if (butt1.isHold()) Serial.println("Hold");         // возвращает состояние кнопки
if (butt1.isStep()) {                                 // если кнопка была удержана (это для инкремента)
value++;                                            // увеличивать/уменьшать переменную value с шагом и интервалом
Serial.println(value);                              // для примера выведем в порт
}
}
/*
Пример использования библиотеки GyverButton, все возможности в одном скетче
Данный скетч показывает, как быть в сложном "не сквозном" коде с кучей delay и замкнутых циклов
Здесь кнопка опрашивается каждые 10 миллисекунд независимо от того, что происходит у вас в коде
Используется библиотека TimerOne https://github.com/PaulStoffregen/TimerOne
*/
#define BTN_PIN 3				// кнопка подключена сюда (BTN_PIN --- КНОПКА --- GND)
#include "GyverButton.h"
#include "TimerOne.h"
GButton butt1(BTN_PIN);
int value = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
Timer1.initialize(10000);           // установка таймера на каждые 10000 микросекунд (== 10 мс)
Timer1.attachInterrupt(timerIsr);   // запуск таймера
}
void timerIsr() {   // прерывание таймера
butt1.tick();     // отработка теперь находится здесь
}
void loop() {
if (butt1.isClick()) Serial.println("Click");         // проверка на один клик
if (butt1.isSingle()) Serial.println("Single");       // проверка на один клик
if (butt1.isDouble()) Serial.println("Double");       // проверка на двойной клик
if (butt1.isTriple()) Serial.println("Triple");       // проверка на тройной клик
if (butt1.hasClicks())                                // проверка на наличие нажатий
Serial.println(butt1.getClicks());                  // получить (и вывести) число нажатий
if (butt1.isPress()) Serial.println("Press");         // нажатие на кнопку (+ дебаунс)
if (butt1.isRelease()) Serial.println("Release");     // отпускание кнопки (+ дебаунс)
if (butt1.isHolded()) Serial.println("Holded");       // проверка на удержание
//if (butt1.isHold()) Serial.println("Hold");         // возвращает состояние кнопки
if (butt1.isStep()) {                                 // если кнопка была удержана (это для инкремента)
value++;                                            // увеличивать/уменьшать переменную value с шагом и интервалом
Serial.println(value);                              // для примера выведем в порт
}
}
/*
Пример использования библиотеки GyverButton, управляем переменной value при помощи двух кнопок
Конструкция с isIncr делает увеличение/уменьшение переменной при нажатой кнопке с шагом по времени
*/
#define BTN1 2		// кнопка подключена сюда (PIN --- КНОПКА --- GND)
#define BTN2 3      // кнопка подключена сюда (PIN --- КНОПКА --- GND)
#include "GyverButton.h"
GButton butt1(BTN1);
GButton butt2(BTN2);
int value = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
butt1.tick();  // обязательная функция отработки. Должна постоянно опрашиваться
butt2.tick();  // обязательная функция отработки. Должна постоянно опрашиваться
if (butt1.isClick()) {           // одиночное нажатие
value++;                       // инкремент
Serial.println(value);         // для примера выведем в порт
}
if (butt2.isClick()) {           // одиночное нажатие
value--;                       // декремент
Serial.println(value);         // для примера выведем в порт
}
if (butt1.isStep()) {            // обработчик удержания с шагами
value++;                       // увеличивать/уменьшать переменную value с шагом и интервалом!
Serial.println(value);         // для примера выведем в порт
}
if (butt2.isStep()) {            // обработчик удержания с шагами
value--;                       // увеличивать/уменьшать переменную value с шагом и интервалом!
Serial.println(value);         // для примера выведем в порт
}
}
/*
Пример использования библиотеки GyverButton, отработка любого количества нажатий
*/
#define BTN_PIN 3				// кнопка подключена сюда (BTN_PIN --- КНОПКА --- GND)
#include "GyverButton.h"
GButton butt1(BTN_PIN);
void setup() {
Serial.begin(9600);
butt1.setTimeout(400);   // настройка таймаута на удержание и второй клик (по умолчанию 500 мс)
}
void loop() {
butt1.tick();  // обязательная функция отработки. Должна постоянно опрашиваться
if (butt1.hasClicks())                  // проверка на наличие нажатий
Serial.println(butt1.getClicks());    // получить (и вывести) число нажатий
}

ОСТАЛЬНЫЕ БИБЛИОТЕКИ

У меня есть ещё очень много всего интересного! Смотрите полный список библиотек вот здесь.