LED觸摸電子琴

摘要：使用普通LED發(fā)光二極管作為傳感器，制作了8×8的LED傳感器矩陣。利用PN節(jié)的光電效應(yīng)檢測發(fā)光二級管的電容變化來識別人手的觸摸，并由處理器對采集到的觸摸數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以確定觸摸點(diǎn)坐標(biāo)，然后將位置以及強(qiáng)度信息通過串口發(fā)送給上位機(jī)。上位機(jī)接收到觸摸位置數(shù)據(jù)后，根據(jù)觸摸位置模擬不同的琴音，并通過音頻輸出對應(yīng)的琴音，根據(jù)光線強(qiáng)度信息在上位機(jī)實(shí)現(xiàn)3D柱狀圖顯示，從而完成了LED觸摸電子琴的設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：LED矩陣；發(fā)光二極管；傳感器；觸摸電子琴

1 作品介紹
由LED構(gòu)成傳感器矩陣，STM32處理器驅(qū)動傳感器矩陣采集數(shù)據(jù)，包括位置數(shù)據(jù)和強(qiáng)度數(shù)據(jù)，并對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后通過串口發(fā)送到上位機(jī)。上位機(jī)接收到來自STM32的數(shù)據(jù)包并解析出位置以及強(qiáng)度信息之后，通過音頻輸出對應(yīng)位置的琴音，并以3D柱狀圖的形式顯示出來，圖1所示是其總體方案框圖。

2 技術(shù)原理說明
2．1 硬件實(shí)現(xiàn)
LED觸摸電子琴以ARM Cortex-M3內(nèi)核的STM32F103系列32位微處理器作為核心。處理器集成AD／DA／SPI／I2C模塊。
傳感器矩陣由64個普通發(fā)光二極管構(gòu)成。系統(tǒng)使用四片STM32從機(jī)采集LED矩陣傳感器數(shù)據(jù)，并通過I2C協(xié)議發(fā)送到一片STM32主機(jī)上。主機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并打包后，通過串口發(fā)送到上位機(jī)。圖2所示是其硬件框圖。