51单片机触摸灯

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：

单片机选用STC的STC15f104W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、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画了个嘿嘿，栅格用的100mil 刚好洞洞板的间距，额。。。(ｰｰ;)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。。。。。。。。。。。。。。

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stc15f104w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：

程序：

程序也放上来吧，程序也就几十行，根据流程图写也挺简单的，单片机的资源占用也不大，RAM占用12.3字节，FLASH占用也就320字节，用stc15f101W也完全可以，甚至0.5k FLASH的stc15f100也够用了。

#include

#include "intrins.h"

typedef unsigned char uchar;

typedef unsigned int uint;

//#define P3Set_IO(x) P3M1&=~(1<

//#define P3Set_PP(x) P3M1&=~(1<

//#define P3Set_IN(x) P3M1|=1<

//#define P3Set_OD(x) P3M1|=1<

sbit KEY = P3^2;

sbit PWM_Out = P3^5;

//#define TRUN_1T

//#define SYSTEM_CLOCK 5.5296f

#define Up 1

#define Down 0

bit bKEY_Flag = Up;

#define ON 1

#define OFF 0

#define bLightSwitch TR0

uchar ucHighDuty = 150;

#define Sycle 200

void Delay(uchar xms)

{

unsigned char i;

do{

while(i--);

}while(xms--);

}

void T0_ISR() interrupt 1

{

static uchar Count;

Count++;

if(Count>ucHighDuty&&PWM_Out==1)

PWM_Out = ~PWM_Out;