STM32 Mbed CodeIDE (3/8): botões, pull-ups e antirrebote

As entradas transformam um padrão fixo de luz em um controlador que responde a uma pessoa, chave ou sensor. Primeiro você medirá o valor do botão quando ele está solto e pressionado; depois acrescentará uma verificação simples de antirrebote para que o programa reaja a um toque real, não ao ruído do contato.

O guia CodeIDE lista PC_5, PC_6 e PC_10 entre os pinos de botão/sensor disponíveis no laboratório STM32 WB55RG. Esta lição usa PC_5 primeiro e ensina você a verificar o valor pressionado antes de construir lógica em torno dele.

Muitos circuitos de botão pull-up são ativo-baixo, o que significa que o nível elétrico pressionado é inferior ao nível liberado. A fiação do laboratório ainda deve ser medida antes de você colocar qualquer valor na lógica de controle.

DigitalIn button(PC_5, PullUp);
int raw = button.read();

DigitalIn é o objeto de entrada Mbed para leitura de um pino. PullUp pede a Mbed para usar o resistor pull-up interno do microcontrolador, para que o pino tenha um valor definido quando o botão for liberado. button.read() retorna o valor 0/1 atual no momento em que seu código o chama.

A IU do laboratório remoto possui controles de botão redondo. Nesta lição, use B1 para PC_5.

Planeje três compilações e cerca de 25 minutos de laboratório ativo: medição do botão, sequência e sequência com intervalo alterado. Se estiver na fila, prepare os dois campos de observação e leia os TODOs 1–2 antes do início da sessão.

#include "mbed.h"

DigitalIn button(PC_5, PullUp);
int main() {
    printf("Button probe start\n");

    while (true) {
        int raw = button.read();

        printf("button_raw=%d\n", raw);
        ThisThread::sleep_for(500ms);
    }
}

Registre as leituras liberadas e pressionadas separadamente. Copie o número button_raw exato do console.

Suas linhas seriais copiadas devem usar valores observados, não valores fornecidos pela lição:

button_raw=<valor observado com o botão solto>
button_raw=<valor observado com o botão pressionado>

Agora use B1 para iniciar uma sequência de três LEDs. Você inserirá o valor medido com o botão pressionado, em vez de copiar um valor presumido.

Os botões mecânicos podem apresentar rebote: durante um único toque, o sinal elétrico pode alternar rapidamente entre 0 e 1 por alguns milissegundos. O antirrebote consiste em esperar brevemente e verificar novamente para que um toque físico não seja tratado como vários.

Três proteções têm tarefas diferentes:

- Confirmação antirrebote: espere 50 ms, leia novamente e aceite apenas se a segunda amostra ainda for igual ao valor observado com o botão pressionado.
- Bloqueio durante a sequência: run_sequence() é bloqueante; a entrada não é amostrada enquanto a sequência de LEDs é executada. Isso evita um segundo início durante a sequência, mas não é antirrebote.
- Rearme após soltar: depois da sequência, espere até a entrada ser diferente do valor pressionado antes de aceitar outro toque. Isso impede que um botão mantido pressionado reinicie a sequência imediatamente; também não é antirrebote.

O código inicial contém exatamente dois marcadores que impedem a compilação. O TODO 1 usa o valor medido com o botão pressionado. O TODO 2 deve rejeitar de fato uma segunda amostra diferente. Substitua ambos e procure por TODO antes de compilar.

#include "mbed.h"

DigitalIn button(PC_5, PullUp);
DigitalOut led1(PB_13, 1);
DigitalOut led2(PB_14, 1);
DigitalOut led3(PB_15, 1);

void led_on(DigitalOut &led) {
    led = 0;
}

void led_off(DigitalOut &led) {
    led = 1;
}

void all_off() {
    led_off(led1);
    led_off(led2);
    led_off(led3);
}

void run_sequence() {
    led_on(led1);
    ThisThread::sleep_for(500ms);
    led_on(led2);
    ThisThread::sleep_for(500ms);
    led_on(led3);
    ThisThread::sleep_for(2000ms);
    all_off();
}

int main() {
    // 1: substitua pelo valor exato pressionado observado no teste.
    const int pressed_value = TODO_PRESSED_VALUE;
    all_off();
    printf("Button sequence start\n");

    while (true) {
        bool pressed = (button.read() == pressed_value);

        if (pressed) {
            ThisThread::sleep_for(50ms);
            // 2: rejeitar a prensa se a segunda amostra não for prensada.
            if (TODO_CONFIRM_CONDITION) {
                continue;
            }

            printf("press detected: running sequence\n");
            run_sequence();
            printf("sequence complete; release button\n");
            while (button.read() == pressed_value) {
                ThisThread::sleep_for(20ms);
            }
            printf("ready for next press\n");
        }

        ThisThread::sleep_for(20ms);
    }
}

Registre três verificações de sequência curta. Mantenha a previsão e as evidências separadas.