雪花灯（触控）

原开源项目雪花磁控灯，我在原有的主控方案上，改成了触控，就不需要再搭配一块磁铁使用，演示及使用教程可见B站视频。

演示视频：https://www.bilibili.com/video/BV1xt421H7NA/?share_source=copy_web&vd_source=97b5c47ade0bdf9975035b71336bdd0a

源码：https://gitee.com/hw_ovo/snow-light_-stc8

 

一、芯片选型

主控：STC8G1K08A（STC8G1K08也行，区别在于带A的有PWM输出模式，但其实影响并不大，因为就三个PWM引脚根本不够用，还是得自己用定时器去实现5个引脚的PWM），这颗芯片够用且不需要晶振等外围电路，极大减少了PCB布局空间以及后续的焊接时间，性能对应该项目已经够用了。

 

触控芯片：TTP223，AHLB和TOG引脚同时接高电平，那么当手指未触碰IN引脚时（也就是触摸的金属区域），OUT输出高电平，但触碰IN引脚后，OUT输出低电平，利用这个特性就可以通过捕捉下降沿来判断是否手指按下。

 

TTP223原理图：

值得注意的是，Cs电容的大小可以调节灵敏度，因为我想精简电路且没有pf级的电容，所以直接接地了，也就是灵敏度最高。

 

原理图设计

电路整体比较简单，从内到外一共五路LED灯，STC8G1K08A的P31、P32、P33、P54、P55用于PWM控制LED，引脚为高电平时，LED熄灭，为低电平时，LED点亮；P30设置为下降沿中断，用于捕捉手指触摸后TTP223输出从高电平变成低电平的下降沿；

这里我没有接限流电阻，一方面是因为我在验证阶段的时候觉得接电阻有点暗，另一方面是使用电池供电时不接电阻会更亮一点，同时可以减少元件数量。

 

电池选择上，因为不想太厚，同时电池也不能太大，所以我选择的是CR1220，电池底座也比较小比较薄，而且还是贴片的，就是封装需要自己画一下。

 

 

PCB设计

整体的原理图并不难，在布局还有连线的时候多注意一下，同时再留出一个金属触摸区域，可以用焊盘替代。

我在PCB的右侧开了一个大的多层焊盘，目的是为了让成品可以穿过绳子，作为一个小挂件，如果不需要挂件可以去掉这个焊盘。

 

源码说明

使用的开发软件是keil4不是keil5，理论上keil5C51开发也差不多，开发思路都一样，可能需要修改点东西，自行百度。

STC8G1K08A只有3个PWM引脚，这肯定是不够的，所以需要用定时器自己做PWM控制。

我的PWM思路是这样：首先，将定时器设置成10khz，时钟周期也就是100us，记为t，在100个时钟周期期间（10ms，记为T）控制LED灯亮灭的小t数，就可以实现不同占空比的PWM输出。

举个例子：假设在一个T内，LED1亮了10个小t的时间，那么LED1的占空比就是10%。

 

当然这样做可能也有缺陷，比如功耗可能会过高等，可自行优化。

 

主要的运行思路是，上电初始化之后，运行标志位run_flag会置一，此时程序正常运行，当按下手指按下触发中断一定时间（500ms），会让mode值加一，mode的值决定了雪花灯的模式

mode=1:逐一渐变，LED从内到外依次点亮，然后又从外到内依次熄灭；

mode=2:全局呼吸，所有LED从亮到灭再到亮；

mode=3:爆闪，LED以极快的频率亮灭往复，我觉得太闪了晃眼睛，就把亮度调低了，可根据自己需要调高

mode=4:常亮，顾名思义所有LED常亮。

mode=5:进入省电模式，所有LED熄灭，时钟停止

 

为了通过中断去检测手指是否按下，需要设置P3.0为下降沿中断（该引脚中断只能下降沿触发），当正常运行时运行标志位run_flag=1，每按一次mode就会加1，当mode为5时，进入省电模式，同时运行标志位run_flag会置零，手指再次按下时，就需要长按2.5s才能重新正常运行。理论上重新启动应该用结合另一个闲置定时器1来写，但我半年多没接触这些东西了，并且对51以及寄存器这种写法不算特别熟悉，所以就用这种延时函数的方法检测。

 

有关模式一到模式三的代码放在了定时器0的中断函数里面，可以通过更改time_ms来改变各个模式的持续时间

 

还有的就是一些自定义的函数，都比较简单，可自行进行修改和封装。

 

烧录说明：

烧录通过串口烧录，烧录软件是stc-isp-v6.92C（其他版本也可以）。

由于我先画过验证板并验证原理图和源码都没问题之后，才画的雪花灯最终版本，所以为了成品的美观，画PCB时没有留任何烧录口。

因此就需要用导线把焊盘的引脚引出来，然后用一个SOP8烧录器进行烧录。如下图所示：

sop8烧录器（注意是买的时候选“窄体”）

（只需要用一块PCB飞线连接烧录座，再通过串口对芯片进行程序烧录，所有芯片烧录完成后，就可以焊接了）

 

实物图

说实话，我个人更喜欢新年红配色，可能是我最近看白色看多了审美疲劳了。

 

其它

源码我会上传到gitee平台以及附件里，需要的自取。

PCB怎么不显示呢？（烦恼~_~）