STM32單片機按鍵電路設計

以前GPIO上接的電路都是低電平觸發的那種，新畫了個板子有一個按鍵設計的是高電平觸發，結果IO口設置成上拉輸入后，怎么讀都不正確，按鍵電路如圖1。無奈只能去調試一下，發現當設置為上拉輸入后，其ODR（GPIO輸出數據寄存器）相應的也置為1，百思不得其解。

圖1 按鍵電路

于是去看一下GPIO的結構圖：

I/O引腳結構圖

由圖可以發現其實輸出寄存器與輸入寄存器之間在I/O引腳處是線與狀態，在GPIO設置成上位輸入時，其上拉電阻閉合，這時如果輸出寄存器設置為0那么在IO口內部就會自己損耗電流，而這些電流的損耗是會增加功耗的。因此當GPIO設置成上拉輸入時，相應的輸出寄存器也設置為1。

將按鍵電路與I/O引腳結構圖連起來看，就清晰多了，當GPIO設置為上位輸入時，上拉電阻與按鍵的330歐、220K歐串聯，這時IO口所讀到的電平就是330歐與220K歐電阻分壓的總合，由于這兩個電阻阻值過大，因引讀出的電壓大于邏輯‘1’的閥值。OK問題找到了，于是將IO設置成下拉輸入，問題就解決了。因此這里得出一個結論，IO口是上拉還是下拉要根據，IO口外部接的空閑電平有關，如按鍵不按下時是低電平，則應該設置為下拉輸入。

在調試時還發現另一種方法可以讓代碼正常運行，就是當設置上拉輸入時，將其輸出值設置為0，這樣電平就被直接拉低了，按鍵的接地電路基本就不起作用了，但這樣做有一個壞處，前面已經說過了，這種情況會導致上拉電阻直接接地了，增加了不必要功耗，而且將3.3V電壓直接加在了輸出驅動器的N-MOS上，時間長了之后可能會造成芯片損壞！