一、从 “单纯亮灯” 到 “交互控制”

作为系列文章里的“土木跨界STM32选手”，上一篇刚搞定了“点亮板载LED小灯或者是使小灯闪烁”的基础实验——当时不过是让STM32的IO口输出高低电平，像给LED下了个“固定指令”，亮或灭都由代码写死，算是和STM32的“输出功能”打了个照面。

但实际项目里哪有这么“单向”的控制？比如后续想做土木监测里的“传感器触发报警灯”，就得让硬件“接收输入信号→做出对应反应”。而这次的实验，就是把“按键（输入）”和“LED（输出）”连起来，从“单纯亮灯”升级到“交互控制”：

不是我写死LED的状态，而是按键按下去，LED才听指令——按下按键a，LED0跟着亮；松开按键a，LED0跟着灭；按一下按键b，LED1还能自己“切换状态”。

对我这个土木生来说，这步是从“会让硬件‘动起来’”，到“能让硬件‘听指令动’”的小突破，也是后续做更复杂的“输入-输出联动”（比如传感器触发设备）的基础。

二、实战准备：硬件 + 软件

软硬件都是延用之前几次实验的东西，

硬件：STM32F103VET6 开发板、st-link、杜邦线若干

软件：STM32 Cube IDE

其他准备：原理图

已经连接好st-link的白羊座板子

STM32 Cube IDE

原理图网址如下：

DRG ST-2白羊座原理图V1.0.pdf

三、原理：按键与 LED 的 “控制逻辑”

实验目标：

1、按下按键a，led0亮起，而松开按键a，led0熄灭；

2、按一下按键b，led1的亮灭状态实现翻转（由亮转灭或者由灭转亮）

图片取自高博士的ppt

白羊座-STM32F103VET6 开发板的相关ppt链接如下：

1 课件pptx · gaoyanzeng/drg_st_2_f103vet6 - 码云 - 开源中国

下面我将会从我个人学习以后的角度来讲一讲原理，如果大家没有听明白的地方，也可以去看专业人员录制的相关视频，视频链接如下：

高博士-白羊座-STM32F103VET6：[04-03]实验1_按键控制LED亮灭_哔哩哔哩_bilibili

keysking（对应白色板子，白羊座-STM32F103C8T6芯片和部分代码略有不同，但是原理是相同的）：【STM32入门教程-2025】第4集 按键控制小灯 GPIO输入 | keysking的stm32教程_哔哩哔哩_bilibili

下面我将对按键的原理图进行简单的讲解。

从我提供的网站中，打开STM32F103VET6的原理图，找到按键A和按键B的原理图。

  

图里有 2 个独立的按键电路，分别对应 “按键 A” 和 “按键 B”。 “按键 A” 和 “按键 B”原理是相同的，所以就以按键A为例。

按键 A（对应 K1 按键），连接的STM32F103VET6引脚是pa0，通过 K1 按键接GND，也就是低电平。工作逻辑，简单地来说就是，如果pa0是高电平3.3v，当按键按下时，引脚通过按键直接连到GND，就导通了，1234全部是低电平0；若是按键没有按下，1和2那里还是高电平，只有3和4是低电平0。

那要怎么实现：按下按键a，led0亮起，而松开按键a，led0熄灭？

大白话：

按键A按下，即k1位置处的拨片连通了，pa0连通到了地，一条线导通了，对应的led0小灯亮起，也就是pb0变为低电平。（pa0由高电平变为低电平，pb0也为低电平，此时的led0小灯亮起。本括号里面的解释是为了等会软件上面做判定使用）

按键A松开，即k1位置处的拨片断开了，pa0连通到了地，一条线导通了，对应的led0小灯亮起，也就是pb0变为低电平。（pa0由低电平变为高电平，pb0也为高电平，此时的led0小灯熄灭。本括号里面的解释是为了等会软件上面做判定使用）

   

那怎么实现按一下按键b，led1的亮灭状态实现翻转（由亮转灭或者由灭转亮）？

这里的原理会和上一个原理类似，在软件的操作中，用时翻转高电平的函数即可以是原来的高电平输出低电平，原来是低电平的地方输出高电平。

（哈哈，可能原理这里，我自己讲的也许会有一些错误，会导致大家听了以后还会有点懵。看看网课或者咨询一下AI也行，不好意思啦，我个人的专业性可能还不够）

从学习中，遇到了更难的专业性内容，暂时会听不明白，就比如在高博士的讲解视频中，涉及到了寄存器的东西，很多原理性知识听不明白可以先放一放，先跟着做，学会用，会用了以后再回过头来看一看理论的讲解，兴许就能明白了一些东西。

四、软件上的实战（可以使用AI指导实验）

1、按键无消抖的情况

打开cubeide软件，新建项目。

使用已经收藏过的，点击星星⭐找到目前使用的芯片，或者在框框中搜索STM32F103VET6 ，项目名称：Key_Control_LED

为了避免f103芯片被锁，设置debug模式。

两个led小灯的gpio设置，我这里是选择led0（pb0）、led1（pb1）。

  

将我们的实验目标，选择的引脚和原理图发送给AI，它给出了参数的设置建议。

（由于是参考了AI给定的指导，我这里失败了一次，按键b按下，并未成功实现小灯的翻转，原因是设置错了gpio mode，都应该修改为pull-up，上拉输入。可见有时候对原理的理解不够准确，AI会带偏我们。）

在图形化配置中，重新修改gpio的模式，如下图所示。

根据AI的指导过程，我们设好gpio后，保存并生成代码。

在while循环中，增加我们自己的代码，（可以使用AI辅助代码的编写，修改存在的问题，代码解析）。

/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
	  // ---------- 按键a（PA0）控制LED0（PB0）：按下亮、松开灭 ----------
	  if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_RESET)
	  // 检测按键a是否按下：PA0配置为上拉输入，如果读到按键a被按下，也就是PA0被拉为低电平
	  {
	    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);
	    // 点亮LED0：就给PB0引脚写入低电平（原理图可知，pb0低电平点亮）
	  }
	  else // 否则，按键a松开
	  {
	    HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);
	    // 熄灭LED0：给PB0引脚写入高电平（原理图可知，pb0高电平熄灭）
	  }


	  // ---------- 按键b（PC13）控制LED1（PB1）：按下翻转（无消抖） ----------
	  if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_13) == GPIO_PIN_RESET)
	  // 检测按键b是否按下：PC13上拉输入，按下b，pc13=低电平（GPIO_PIN_RESET）
	  {
	      while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_13) == GPIO_PIN_RESET){} // 一直等待着，直到按键松开
	      HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_1); // 翻转pb1的高低电平来实现LED1的亮灭状态变化
	  }

/* USER CODE END WHILE */

/* USER CODE BEGIN 3 */
}
/* USER CODE END 3 */

编译下载，观察实验的效果。

烧录好了以后，我们会发现，按键a这里按下led0亮起，松开熄灭没有问题。但是按键b按下，小灯亮起，有时候按下两次小灯才熄灭，又或者是按下以后，闪了一下迅速熄灭等情况出现。这里就是涉及到了物理按键消抖的问题了，可以在软件上面使用代码来延时消抖。

2、软件消抖的情况

消抖的原理，可以在哔哩哔哩上面观看高博士或者是keysking的视频。

[04-04]实验2_按键的软件消抖_哔哩哔哩_bilibili

由于我不是这个专业的学生，可能在原理的理解上会有些吃力或者滞后，我就不讲原理了，暂时就不耽误大家的时间了，我这里直接提供相关的代码吧。

  

只需要在while循环中，加入按键b的消抖代码，可以用延迟的方式消抖。详细的代码如下：

重新编译并下载，观察实验的效果

	  // ---------- 按键b（PC13）控制LED1（PB1）：按下翻转（无消抖） ----------
	  if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_13) == GPIO_PIN_RESET)
	  // 检测按键b是否按下：PC13上拉输入，按下b，pc13=低电平（GPIO_PIN_RESET）
	  {
	      HAL_Delay(10); // 软件消抖：延时10毫秒（或者20毫秒也可以）过滤按键机械抖动
	      // 二次确认按键是否真的按下，避免抖动误触发
	      if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_13) == GPIO_PIN_RESET)
	      {
	          while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_13) == GPIO_PIN_RESET){} // 一直等待着，直到按键松开
	          HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_1); // 翻转pb1的高低电平来实现LED1的亮灭状态变化
	      }
	  }

相比之下，加入延时以后，实验的效果好了很多。

五、总结与思考

1、致谢keysking、高博士_嵌入式的助力

2、作为一个土木背景的嵌入式新手，这次实验算是把 “GPIO 输入输出” 的逻辑从 “纸面概念” 落地到了实际，至少实验是成功了：

有些明白了上拉 / 下拉输入的电平逻辑：之前总搞反 “按下 = 高 / 低电平”，直到实际调代码才明白 —— 上拉输入的按键，按下是低电平（GPIO_PIN_RESET），必须和代码判断条件对应；摸清了 “硬件和软件的绑定关系”：LED 点亮逻辑得看原理图（PB0/PB1 是低电平点亮），不能盲目写代码里的高低电平；

理解了软件消抖的本质：一开始没加消抖时，按键按一次 LED 翻好几次，加了 10ms 延时 + 二次确认后才稳定，这才懂 “机械按键的物理抖动会影响软件逻辑”。这次实验踩的坑，其实是嵌入式 “硬件 + 软件” 联动的典型问题

3、由于近期临近期末考试，本期文章相关的视频，将会哔哩哔哩视频逐步更新，敬请期待。