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电容式感应与LED照明相结合的设计方案(一)

一些应用除了简单地开启和关闭LED之外还需要更多视觉效果。举例来说,笔记本电脑可在设备待机状态下让电源LED闪烁,亮度发生明暗变化,形成一种所谓的呼吸效应,这也是设备中使用的众多LED效果(淡入淡出或

一些运用除了简略地敞开和封闭LED之外还需求更多视觉作用。举例来说,笔记本电脑可在设备待机状况下让电源LED闪耀,亮度产生明暗改动,构成一种所谓的呼吸效应,这也是设备中运用的很多LED作用(淡入淡出或闪耀)之一。高档LED作用结合电容接触按键能进步体系的美感并改善用户体会。

咱们一般期望运用同一片上体系(SoC)来完成多种特性,然后下降BOM本钱。在共有四部分的系列文章中,咱们将介绍用同一SoC完成电容式感应LED照明的不同方面,包含:

●咱们将经过实际运用事例简略介绍电容式感应型UI运用中所选用的不同LED照明技能。

●脉冲宽度调理(PWM)是完成LED作用的常见技能之一。咱们将剖析选用PWM技能的不同LED作用完成计划,然后评论怎么挑选恰当的SoC。

●在同一SoC中整合完成多种特性肯定会充溢应战。要保证规划的高健硕性,就必须处理这些应战。咱们将评论的常见应战包含:LED和电容传感器之间的串扰、驱动强度功用、导致电容式感应子体系内部噪声的LED负载瞬态以及防止办法。

功耗优化关于任何电子体系都非常重要。咱们将评论需求LED作用的运用的低功耗规划考虑要素。

LED作用

高效的用户界面规划需求在具有电容式接触按键情况下供给某种用户反应功用。当用户按压机械按键时,机械按键自身就具有触觉反应功用。但是电容式按键则不能供给这种触觉反应。因而,选用电容式接触按键的UI可以选用不同的反应办法,包含视觉、音效、触觉等。依据用户界面规划,也可组合选用多种不同类型的反应。在这些反应类型中,用LED完成视觉反应是一种常见的挑选。咱们在此将介绍一些不同类型的LED作用及其运用事例。

传感器状况驱动的LED操控

为了改善对用户的视觉反应或仿照机械开关,LED可在固件中采纳多种不同的操控办法。一些常见的办法包含:

1.LED开关

这是最简略的LED作用类型,一般用来显现接触状况。LED坐落传感器导体片背面作为背光。当有接触时,此LED点亮为按键供给照明,没有接触时LED就封闭。该运用实例为Samsung Galaxy S4等Android手机的菜单或撤退按键。

2.闪耀

电视机制造商一般为不同类型的电视供给规范的遥控器。遥控器上的某些按键或许不支撑某些类型的电视机。在此情况下,假如接触的按键无效,可经过LED闪耀背光作用来宣布提示,这是经过周期性开关LED来完成的。

3.切换

想象一下,房间灯光用机械开关操控。按下一次开关,灯展翻开。只需开关继续坚持这种状况,灯就会一向开着。再按一次开关,灯就会平息。切换特性类似于这种机械切换开关。当接触电容式按键时,相应的LED灯展点亮。即使用户手指脱离按键,LED灯还会一向亮着。假如用户再次接触按键,LED灯就会封闭。也便是说,在每个电容式传感器状况的上升沿,输出状况都会切换其状况,详细如下图所示。CS0反映传感器状况,而GPO0反映LED状况。

图1:LED切换

4.LED敞开时刻

一般关于电容式按键来说,LED直接坐落按键之下,从中心方位发光。用户手指放在按键上,LED就会被躲藏起来。在此情况下,假如用户手刚从按键上拿开LED灯就立刻封闭,那么用户或许难以确定按键操作究竟成功没有。为此,咱们可以让LED在接触完毕后坚持“敞开”一小段时刻,然后为用户供给更好的视觉反应。这种特性就叫LED敞开时刻,如图2所示。

图2:LED敞开时刻

高档LED作用

经过改动LED灯的亮度可以完成许多高档作用。想象一下,一台电视机的前面板可经过接触按键完成不同操作,包含调理音量等。下图便是电视机面板的一个实例。

图3:选用背光接触按键的电视前面板

面板为全黑色,外表亮光,匹配边角规划和美学作用要求。为了让用户能在漆黑条件下便利操控,按键一直用低亮度LED点亮。假如接触到按键,LED亮度会进步。PWM是LED亮度操控运用中的关键技能。经过改动PWM输出的占空比,咱们能如图4相同调理LED亮度,然后让用户界面的亮度对应于按键状况和环境光条件。事实上,改动亮度正是呼吸、淡入淡出等高档作用的根底地点。咱们将在第二部分介绍PWM的规划参数和多种不同完成计划。

图4:LED亮度操控

1.LED淡入淡出

淡入淡出便是让亮度逐级改动。低亮度变为高亮度叫淡入,相反的就叫淡出。经过不同LED状况之间的一系列小过程逐步改动占空比,咱们能完成淡入淡出作用(见下图)。

图5:LED淡入淡出

2.LED呼吸

咱们在本文开端处经过笔记本电脑的电源键为例简略介绍了一下呼吸效应。继续地逐步提高或逐步下降两级之间的占空比能让LED构成“呼吸”的作用,如图6所示。待机形式下电源按键支撑呼吸效应能告知用户电源按键是活动状况并能进行操作。

图6:LED呼吸

一些厂商现已推出了用单芯片完成上述高档LED作用和电容式感应的可装备型器材,比方说赛普拉斯的CY8CMBR2110和CapSense MBR3.

咱们在本部分中经过实际运用事例介绍了%&&&&&%式感应型UI运用中所选用的不同LED照明技能。在第二部分中,咱们将介绍完成PWM的不同办法。

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