LED觸摸電子琴

摘要：使用普通LED發光二極管作為傳感器，制作了8×8的LED傳感器矩陣。利用PN節的光電效應檢測發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據進行處理，以確定觸摸點坐標，然后將位置以及強度信息通過串口發送給上位機。上位機接收到觸摸位置數據后，根據觸摸位置模擬不同的琴音，并通過音頻輸出對應的琴音，根據光線強度信息在上位機實現3D柱狀圖顯示，從而完成了LED觸摸電子琴的設計。
關鍵詞：LED矩陣；發光二極管；傳感器；觸摸電子琴

1 作品介紹
由LED構成傳感器矩陣，STM32處理器驅動傳感器矩陣采集數據，包括位置數據和強度數據，并對采集到的數據進行處理，然后通過串口發送到上位機。上位機接收到來自STM32的數據包并解析出位置以及強度信息之后，通過音頻輸出對應位置的琴音，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 技術原理說明
2．1 硬件實現
LED觸摸電子琴以ARM Cortex-M3內核的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個普通發光二極管構成。系統使用四片STM32從機采集LED矩陣傳感器數據，并通過I2C協議發送到一片STM32主機上。主機對數據進行處理并打包后，通過串口發送到上位機。圖2所示是其硬件框圖。