C запрограммировать кнопку на однократное выполнение задачи при нажатии (защелка)

Для простой программы, подобной этой, использование циклов занятости, как вы сделали, вполне нормально. Тем не менее, я бы посоветовал избавиться от этой привычки, потому что это часто неприемлемо для чего-то большего, чем игрушечный проект.

Существует столько же способов устранить дребезг кнопки, сколько людей пишет код. В некоторых случаях это может быть аппаратно, но это не лишено недостатков. В любом случае, поскольку это сайт программирования, давайте предположим, что вы не можете (или не хотите) менять аппаратное обеспечение.

Быстрая и грязная модификация состоит в том, чтобы периодически проверять кнопку в основном цикле и действовать только в том случае, если она изменилась. Поскольку вы новичок в программировании на C и встраиваемых системах, я буду избегать таймеров и прерываний, но знайте, что вы можете сделать код более понятным и удобным в сопровождении, когда узнаете о них.

#include <bcm2835.h>
#include <stdio.h>
#define PIN RPI_GPIO_P1_11

// A decent value for the number of checks varies with how "clean" your button is, how 
// responsive you need the system to be, and how often you call the helper function. That
// last one depends on how fast your CPU is and how much other stuff is going on in your
// loop. Don't pick a value above UINT_MAX (in limits.h)
#define BUTTON_DEBOUNCE_CHECKS 100

int ButtonPress()
{
    static unsigned int buttonState = 0;
    static char buttonPressEnabled = 1;

    if(bcm2835_gpio_lev(PIN))
    {
        if(buttonState < BUTTON_DEBOUNCE_CHECKS)
        {
            buttonState++;
        }
        else if(buttonPressEnabled)
        {
            buttonPressEnabled = 0;
            return 1;
        }
    }
    else if(buttonState > 0 )
    {
        buttonState--;
        // alternatively you can set buttonState to 0 here, but I prefer this way
    }
    else
    {
        buttonPressEnabled = 1;
    }

    return 0;
}

int main()
{
    if(!bcm2835_init())
        return 1;

    bcm2835_gpio_fsel(PIN, BCM2835_GPIO_FSEL_INPT);

    while(1)
    {
        if(ButtonPress())
        {
            printf("The button has been pressed\n");
        }

        // the rest of your main loop code
    }

    bcm2835_close();
    return 0;
}

Ваша логика верна, и это сработало бы, если бы кнопки были идеальными. Но это не так. Вы должны устранить дребезг сигнала кнопки. Два метода для достижения этого (лучше всего работают в сочетании):

I. Добавьте конденсатор между двумя контактами кнопки (или попробуйте более сложная схема подавления дребезга кнопок), и/или

II. использовать программное устранение дребезга (псевдо-C):

while (1) {
    while (!button_pressed)
        ;

    printf("Button pressed!\n");


    while (elapsed_time < offset)
        ;
}

и т.п.

Изменить: как указал @jerry, вышеприведенное не работает «правильно», когда кнопка удерживается. Вот несколько более профессионального кода фрагменты, которые можно использовать для выполнения всех требований.

Следующая функция опрашивает кнопку с номинальным интервалом в 1 миллисекунду и требует, чтобы состояние оставалось «отпускающим» до 20 последовательных опросов. Как правило, этого достаточно, чтобы устранить дребезг большинства коммутаторов, сохраняя при этом отзывчивость.

Замените свой цикл while(bcm2835_gpio_lev(PIN)){} вызовом waitButtonRelease().

#include <unistd.h>
#define DEBOUNCE_MILLISEC 20

void waitButtonRelease()
{
    int debounce = 0 ;

    while( debounce < DEBOUNCE_MILLISEC )
    {
        usleep(1000) ;

        if( bcm2835_gpio_lev(PIN) )
        {
            debounce = 0 ;
        }
        else
        {
            debounce++ ; 
        }
    }
}

Вы можете также счесть необходимым устранить дребезг нажатий кнопок и их отпусканий. Это делается так же, но с учетом противоположного состояния:

void waitButtonPress()
{
    int debounce = 0 ;

    while( debounce < DEBOUNCE_MILLISEC )
    {
        usleep(1000) ;

        if( !bcm2835_gpio_lev(PIN) )
        {
            debounce = 0 ;
        }
        else
        {
            debounce++ ; 
        }
    }
}

Или, возможно, одна функция для устранения дребезга любого состояния:

#include <stdbool.h>

void waitButton( bool state )
{
    int debounce = 0 ;

    while( debounce < DEBOUNCE_MILLISEC )
    {
        usleep(1000) ;

        if( bcm2835_gpio_lev(PIN) == state )
        {
            debounce++ ;
        }
        else
        {
            debounce = 0 ; 
        }
    }
}

Учитывая эту последнюю функцию, ваш основной цикл while может выглядеть так:

    while(1)
    {
        waitButton( true )
        printf("The button has been pressed\n");

        waitButton( false ) ;
    }

Если у вас есть доступ к цифровому запоминающему осциллографу, вы можете проверить сигнал переключателя напрямую, чтобы точно увидеть, как выглядит дребезг переключателя. Это может помочь вам понять проблему, а также адаптировать подавление дребезга к характеристикам вашего конкретного коммутатора.