Button Status

Lab 7: Hardware Button Status

1. โครงสร้างภาพรวมของ Lab

Why? - ทำไมต้องเรียนรู้เรื่องนี้

การอ่านสถานะปุ่มกดเป็นพื้นฐานสำคัญ:

• User Input: รับ input จากผู้ใช้ผ่านปุ่มบนบอร์ด

• Polling Pattern: เรียนรู้ Timer-based polling

• Debouncing: เข้าใจการกรองสัญญาณ bounce

• Active Low: เข้าใจ logic ของปุ่มกด

What? - จะได้เรียนรู้อะไร

1. Button API: aic_gpio_button_read()

2. Timer Polling: ใช้ lv_timer_create() อ่านสถานะ

3. Active Low Logic: ปุ่มกด = 0, ปล่อย = 1

4. UI Feedback: อัพเดท LED และ Label ตามสถานะ

How? - ทำอย่างไร

แสดงสถานะปุ่ม USER 2 ตัวบนหน้าจอแบบ Real-time

---

2. หลักการทำงานและ Flowchart

2.1 Button Hardware

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│             PSoC Edge E84 Button Configuration              │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                             │
│   Button          Pin     Macro           Active Logic      │
│   ─────────────────────────────────────────────────────     │
│   USER Button 1   P8_3    AIC_BTN_USER    Active Low        │
│   USER Button 2   P8_7    AIC_BTN_USER2   Active Low        │
│                                                             │
│   Active Low means:                                         │
│   ├── Released: GPIO reads HIGH (1)                         │
│   └── Pressed:  GPIO reads LOW (0)                          │
│                                                             │
│   ⚠️ API returns TRUE when pressed (inverts logic)          │
│                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

2.2 Polling Architecture

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                  TIMER POLLING PATTERN                      │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                             │
│         ┌──────────────────────────────────────┐            │
│         │       LVGL Timer (50ms interval)     │            │
│         │                                      │            │
│         │   ┌────────────────────────────────┐ │            │
│         │   │     Timer Callback             │ │            │
│         │   │                                │ │            │
│         │   │  1. Read BTN1 state            │ │            │
│         │   │  2. Read BTN2 state            │ │            │
│         │   │  3. Update LED1 widget         │ │            │
│         │   │  4. Update LED2 widget         │ │            │
│         │   │  5. Update status labels       │ │            │
│         │   │                                │ │            │
│         │   └────────────────────────────────┘ │            │
│         │                │                     │            │
│         │                ▼                     │            │
│         │         Every 50ms                   │            │
│         └──────────────────────────────────────┘            │
│                                                             │
│   Why 50ms?                                                 │
│   ├── Fast enough for responsive feedback                   │
│   ├── Slow enough to not overload CPU                       │
│   └── Built-in debounce handles bouncing                    │
│                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

2.3 UI Layout

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│        Week 3 Ex7: Hardware Button Status                   │
│                                                             │
│      [LED Cyan]              [LED Orange]                   │
│                                                             │
│    USER Button 1           USER Button 2                    │
│       (SW2)                   (SW4)                         │
│                                                             │
│      Released                Released                       │
│                                                             │
│        [Part II] Press SW2 or SW4 on the board              │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

---

3. ฟังก์ชันสำคัญ

3.1 Button API

Function	Description	Returns
aic_gpio_button_read(btn)	Read button with debounce	true = pressed
aic_gpio_button_read_raw(btn)	Read without debounce	true = pressed
aic_gpio_button_name(btn)	Get button name string	const char*

3.2 Button Types

typedef enum {
    AIC_BTN_USER = 0,   // USER Button 1 (SW2) - P8_3
    AIC_BTN_USER2,      // USER Button 2 (SW4) - P8_7
    AIC_BTN_COUNT
} aic_button_t;

3.3 LVGL Timer Functions

Function	Description
lv_timer_create(cb, period, user_data)	Create timer
lv_timer_del(timer)	Delete timer
lv_timer_pause(timer)	Pause timer
lv_timer_resume(timer)	Resume timer

---

4. Code Example

4.1 Timer Callback

static void ex7_timer_cb(lv_timer_t * timer)
{
    (void)timer;

    /* Read REAL hardware buttons */
    bool pressed1 = aic_gpio_button_read(AIC_BTN_USER);
    bool pressed2 = aic_gpio_button_read(AIC_BTN_USER2);

    /* Update Button 1 UI */
    if(pressed1) {
        lv_label_set_text(status_label1, "PRESSED");
        lv_obj_set_style_text_color(status_label1,
            lv_color_hex(0x00FF00), 0);  // Green
        lv_led_on(led1);
    } else {
        lv_label_set_text(status_label1, "Released");
        lv_obj_set_style_text_color(status_label1,
            lv_color_hex(0xFF6666), 0);  // Red
        lv_led_off(led1);
    }

    /* Similar for Button 2... */
}

4.2 Create Timer

void week3_ex7_hw_button_status(void)
{
    aic_gpio_init();  // Initialize GPIO

    /* ... Create UI ... */

    /* Poll button states every 50ms */
    ex7_timer = lv_timer_create(ex7_timer_cb, 50, NULL);
}

---

5. องค์ความรู้และเทคนิค

5.1 Why Polling Instead of Interrupt?

Method	Pros	Cons
Polling	Simple, safe with LVGL	CPU overhead
Interrupt	Efficient	LVGL not thread-safe

Recommendation: Use polling for LVGL integration.

5.2 Debouncing Explained

Physical button press:
   ────────┐   ┌─┐ ┌─┐ ┌──────
           └───┘ └─┘ └─┘
           ^^^^^^^^^^^^^^^
           Bouncing region (~10ms)

With debounce:
   ────────┐
           └────────────────
           ^
           Clean transition

5.3 Edge Detection (Optional)

static bool prev_btn1 = false;

static void timer_cb(lv_timer_t * timer) {
    bool curr = aic_gpio_button_read(AIC_BTN_USER);

    if(curr && !prev_btn1) {
        /* Rising edge - just pressed */
        printf("Button JUST pressed!\n");
    }
    if(!curr && prev_btn1) {
        /* Falling edge - just released */
        printf("Button JUST released!\n");
    }

    prev_btn1 = curr;
}

---

6. แบบฝึกหัด

Exercise 1: Button Counter

นับจำนวนครั้งที่กดปุ่ม USER แต่ละปุ่ม แสดงผลบนหน้าจอ

Exercise 2: Toggle LED with Button

กดปุ่ม USER1 → Toggle Red LED กดปุ่ม USER2 → Toggle Green LED

Hints:

• ใช้ edge detection (กดแล้วปล่อยถึงจะ toggle)

• เก็บ previous state

---

7. References

• LVGL Timer Documentation

• aic-eec GPIO API

---

Previous Lab: Lab 6: HW LED Control Next Lab: Lab 8: HW ADC Display