单片机按键控制应用实例：蓝牙通信，无线连接，自由操控

# 1. 单片机按键控制应用实例概述

在嵌入式系统中，单片机按键控制是一种广泛应用的技术，它允许用户通过按键输入来控制设备的功能。本实例概述将介绍单片机按键控制的原理、技术和应用，为读者提供一个全面的了解。

本实例将探讨单片机按键控制的基本原理，包括按键的物理特性、单片机的输入/输出端口和中断机制。此外，还将介绍常用的按键控制技术，如中断方式和扫描方式，并分析其优缺点。

# 2. 单片机按键控制原理与技术

### 2.1 单片机按键控制的基本原理

单片机按键控制的基本原理是通过读取按键状态，判断按键是否按下，并根据按键按下状态执行相应的操作。按键的状态可以通过单片机的IO口读取，当按键按下时，IO口电平发生变化，单片机通过检测IO口电平的变化来判断按键是否按下。

### 2.2 常用的按键控制技术

常用的按键控制技术有中断方式和扫描方式。

#### 2.2.1 中断方式

中断方式是当按键按下时，单片机会触发一个中断，中断服务程序会读取按键状态，并执行相应的操作。中断方式的优点是响应速度快，但是需要使用中断资源，可能会影响其他任务的执行。

// 中断服务程序
void key_interrupt() {
  // 读取按键状态
  uint8_t key_status = P1IN & 0x01;

  // 根据按键状态执行操作
  if (key_status == 0) {
    // 按键按下
    // ...
  } else {
    // 按键松开
    // ...
  }
}

#### 2.2.2 扫描方式

扫描方式是单片机周期性地读取所有按键的状态，并判断按键是否按下。扫描方式的优点是无需使用中断资源，但是响应速度较慢。

// 按键扫描函数
void key_scan() {
  // 循环读取所有按键状态
  for (uint8_t i = 0; i < KEY_NUM; i++) {
    // 读取按键状态
    uint8_t key_status = P1IN & (1 << i);

    // 根据按键状态执行操作
    if (key_status == 0) {
      // 按键按下
      // ...
    } else {
      // 按键松开
      // ...
    }
  }
}

**表格 2.1 常用按键控制技术的比较**

| 技术 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| 中断方式 | 响应速度快 | 需要使用中断资源 |
| 扫描方式 | 无需使用中断资源 | 响应速度慢 |

**流程图 2.1 按键控制流程图**

[mermaid]
graph LR
subgraph 中断方式
按键按下 --> 中断触发 --> 中断服务程序 --> 执行操作
end
subgraph 扫描方式
周期性读取按键状态 --> 判断按键是否按下 --> 执行操作
end

# 3.1 蓝牙通信的基本原理和协议

**蓝牙通信的基本原理**

蓝牙通信是一种基于短距离无线电技术的通信方式，其工作原理如下：

1. **跳频扩频 (FHSS)：**蓝牙设备通过在多个频段上快速跳跃来传输数据，从而提高抗干扰能力。
2. **时分多址 (TDMA)：**蓝牙设备通过将时间划分为时隙，每个时隙由一个设备使用，从而避免同时传输导致的冲突。
3. **调频 (FM)：**蓝牙设备使用调频方式进行数据传输，提高了抗噪声的能力。

**蓝牙协议栈**

蓝牙协议栈是一个分层的协议体系，包括以下层级：

1. **物理层 (PHY)：**负责物理层面的数据传输和接收。
2. **基带层 (BB)：**负责调制和解调数据，以及跳频扩频和时分多址的实现。