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单片机触摸灯
在朋友那看到有一个触摸的台灯
，感觉挺好玩的，突发奇想，想趁今天没事做一个玩玩，正好手边有
几个
STC
的
8
脚单片机，足够做
这个了，说做就做，顺便把过程发上来和网友们分享下，电路焊接、程序
编写测试，中间
经历了一波三折，终究还是在一天完成了，好了，话就不多说了。
————
刘辉
实现功能：
单个
触摸按键
实现
3W LED
灯的
开启
、
关闭
、
PWM
无极调光
、
闪亮
LED
不亮时短按触摸键点亮
LE
D
，长按闪亮，闪亮时长按调闪亮的亮度；
LED
亮的时候短按关闭，长按调节亮度。本来还想加上连按进入呼
吸灯的，结
果可能程序有些问题，很容易引起误操作，又删掉了
硬件电路设计：
< br>单片机选用
STC
的
STC15
f104W
单片机，
该单片机有为
51
内核
1T
指令
5V
单片机，
8
脚封装，
128B RAM
4KFlash
，
1K E2PROM
，含两个可自动重装初值的
16
位定时
器（
PS
：是定时器
0
和定时器
2
，别弄错了。想
不
明白姚永平到底怎么想的，留了
T2
却把
T1
删了）有掉电和空闲模式，不含
ADC
< br>、
PWM
还有串口。
LED
灯功率为
3W
电
压
3V
，试过加到
3.3V
只要散热跟得上没什么问题，最亮时电流
1A
左右
，本来想
的用一节手机锂电池供电做来着，但是单片机
3.3V
供电无法正常工作
o(>_<)o
~
~
只好改用
5V
加个
< br>3.3V
稳
压了。
LED
亮度采用
PWM
调节，单片机产生
PWM
波驱动三极管控制
LED
< br>灯的亮灭时间，达到调节亮度的
目的，由于单片机本身无
PWM
模块，只能用软件模拟了，频率选择
100Hz
左右，
8
位。
然后是触摸按键，这是触摸按键的仿真，方波
V1
的频率本来不想选的很大，频率
10K
，电阻兆欧级
的然后用
AD
检测电压就行了，但是这个单片
机没有
ADC
，又不想加电压比较器让电路变复杂，只能提高<
/p>
频率，
100K
比较合适，不按时输出电
压
4V
，触摸时输出
0.4V
，单片机很容易检测到。但是单片机在
2M
主<
/p>
频下（为了节省功耗，下边会细说）用定时器产生
100K
的方波，再加上定时器模拟
PWM
输出，主程
序基
本上做不了什么了，还好
stc15F104W
可以输出内部
RC
时钟，只是最小只能
RC
时钟
4
分频，
也就是
1.3MHz
（单片机为内部
RC
时钟，最低可选
5.5MHz
）
，只能硬着头皮选这个频率了，经过仿真和实<
/p>
际测试，方波
1.3MHz
下
R1
、
R3
选择
51k
和
510k
输出
还算不错，从仿真上看，不按时电压将近
4V
，触摸
时电压
0.7V
，在单片机上刚好是高电平和低电
平响应时间
1.9ms
，这样单片机不会误判，
OK
就这个了。
再然后就是怎么焊接了，在洞洞板上要焊的尽量小，不跳线，就用
AD<
/p>
画了个嘿嘿，栅格用的
100mil
刚好
洞洞板的间距，额。
。
。
(
??
;)
好像大材小用了点。三极管
8550
发射极撇长点，中间走一根线没什么问
题，
呵呵。
。
。
再然后就是焊接了，洞洞板放的太时间长了，焊的不好勿怪哈
，啦啦啦。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。<
/p>
。
电路焊接
好后测试没什么问题，接下来就是程序咯，因为我想尽量降低触摸灯的功耗，也就是灯不亮
的时候消耗的电流更小，所以单片机的
RC
时钟选择了
5.5296MHz
（最小的了）
，
stc15f104W
加上触摸按键
在
5.5296M
主频下消耗电流大概
8mA
，
而在
2.7648M
主频下电流小了
0.5mA
，
所以
系统时钟频率选择了
RC
时钟
2
分频也就是
2.7648MHz
。
为了达到更低的功耗，使用了
stc15f10
4w
的空闲模式。空闲模式下除不给
CPU
提供系统时钟，
CPU
不执行指令外，
其余部件功能全部。
也就是内部
RC
时钟还会向外提供频率输出，
这样不会影响触摸按键的
正常使
用，而退出空闲模式也很简单，任意一个外部中断都可以唤醒单片机，所以把触摸按键接到了单片
机的
INT0
也就是
P3.3
引脚。
经测试电流降到了
4.2mA<
/p>
左右，
和一个普通
LED
的耗电量差不多了
`(*
∩
_
∩
*)
′，
和
典型功耗
1.9mA
还有一定差距，估计就是电容按键的消耗了
。
感觉这个耗电还是稍微有点大了，于是想到了单片机还有一
个功耗更低的掉电模式，但是进入掉电模
式后内部
RC
时钟停振，触摸按键也就不能用了。这个还是能解决的，让单片机间歇的工作不就行了吗，继
续改，选择每
500ms
唤醒单片机工作<
/p>
100ms
用来检测按键，理论上讲应该是正常工作耗电量的
1/4
了吧，
但是不知道什么原因，经过测
试耗电量依然高达
4.5mA
。唉，
，
，头疼，继续加大，选择
1
秒唤醒单片
机工
作
100ms
，测试工作电流降到
了
3.3mA
，但这又引来了一个问题，由于每秒钟单片机只工
作了
100ms
，所
以短按有的时候会
检测不到，必须按
1
秒准确响应，唉，算了，为了可靠响应还是
选择空闲模式吧，等以
后有时间在慢慢改吧。回头买些
3.3V
的
stc15L104w
，再把稳压去
掉试试。
。
程序流程图：
初始化
按键按下
Y
延时
500ms<
/p>
是否松开
N
Y
N
灯是否亮
灯是否亮
N
< br>N
Y
开
PWM
< br>关节能
关
PWM
开节能
Y
占空比控制
等待按键松开
节能开启
Y
进入节能模式
N
按键按下
Y
Y
延时<
/p>
500ms
等待按键松开
N
按键是否按下
闪亮
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