DIY创意家庭：实现LED台灯的智能化，提供软硬件解决方案的设计细节

PSoC3内部PWM实现电路图如下：

图七、PSoC3内部PWM电路实现

4.4、按键防抖实现

由于按键本身的机械特性使得，按键使用过程中均存在不同周期的抖动，主要是按键按下和按键释放时，为此，在使用按键输入时，都必须对其进行防抖处理，传统的按键防抖包括软件延迟和硬件中断+定时器两种方式，或多或少都会占有一些系统资源。

这里，本设计充分利用PSoC3内部的数字逻辑器件，利用D触发器和与门，实现并行内部硬件电路防抖，取得了非常好的防抖效果，保证了用户设置的可靠输入。

具体的PSoC3内部按键硬件防抖电路如下，串联的3个D触发器均有同一个200Hz的时钟触发，每个按键的输入与三个D触发器的输出一起相与后输出，可以去除4*5ms=20ms的按键抖动，相应的按键输入信号和硬件防抖后的信号对比如图所示：

图八、PSoC3内部按键硬件防抖电路实现

图九、按键防抖效果（逻辑分析仪截图）

五、系统软硬件设计

5.1、硬件设计

CYPRESS独特的PSoC器件编程特性以及PSoC Creator 1.0软件所提供的丰富外设模拟数字资源，使得整个智能LED台灯的设计和编程变得十分灵活和简单。

整个智能LED台灯硬件设计电路图如下：

图十、整个智能LED台灯硬件设计电路图

特别是其关键的随意分配，极大提高了硬件电路的设计灵活性和效率。硬件管脚分配如下：

图十一、硬件管脚分配表

5.2、软件设计

1）PWM波形输出 ：流程

环境光线采集修正PWM控制LED亮度流程图如下：详细的软件代码参见附录6.3 的modules.c——函数SmartAdjust().

2）超声波 中断测距 ：

超声波测距离控制LED台灯开启/关断 流程图:

详细的软件代码参见附录6.3 的modules.c——函数DistanceMeasure().以及CY_ISR(isr_ECHO_Interrupt)

3）光强AD转换

详细的软件代码参见附录6.3 的modules.c——函数ADC_LightingSample ().

4|）按键中断流程

详细的软件代码参见附录6.3 的三个按键中断函数以及超声波测距中断函数

——CY_ISR(isr_INC_Interrupt)和CY_ISR(isr_DEC_Interrupt)

智能台灯使用距离/光强用户自定义+/-按键中断处理流程：

5）整体流程（main主循环和个按键中断处理流程图）

详细的软件代码参见附录6.3 的main.c和三个按键中断函数以及超声波测距中断函数——CY_ISR(isr_ADJ_Interrupt)

整个智能LED台灯设计工程软件编译结果（报告）如下：

segment .xdata is 514 bytes long

segment .bss is 35 bytes long

segment .pdata is 0 bytes long

segment .text is 14558 bytes long

segment .bit is 9 bytes long

segment .sfr is 0 bytes long

Flash used: 14557 of 65536 bytes (22.2 %).

SRAM used: 514 of 8192 bytes (6.3 %).