LED触摸电子琴

摘要：使用普通LED发光二极管作为传感器，制作了8×8的LED传感器矩阵。利用PN节的光电效应检测发光二级管的电容变化来识别人手的触摸，并由处理器对采集到的触摸数据进行处理，以确定触摸点坐标，然后将位置以及强度信息通过串口发送给上位机。上位机接收到触摸位置数据后，根据触摸位置模拟不同的琴音，并通过音频输出对应的琴音，根据光线强度信息在上位机实现3D柱状图显示，从而完成了LED触摸电子琴的设计。
关键词：LED矩阵；发光二极管；传感器；触摸电子琴

1 作品介绍
由LED构成传感器矩阵，STM32处理器驱动传感器矩阵采集数据，包括位置数据和强度数据，并对采集到的数据进行处理，然后通过串口发送到上位机。上位机接收到来自STM32的数据包并解析出位置以及强度信息之后，通过音频输出对应位置的琴音，并以3D柱状图的形式显示出来，图1所示是其总体方案框图。

2 技术原理说明
2．1 硬件实现
LED触摸电子琴以ARM Cortex-M3内核的STM32F103系列32位微处理器作为核心。处理器集成AD／DA／SPI／I2C模块。
传感器矩阵由64个普通发光二极管构成。系统使用四片STM32从机采集LED矩阵传感器数据，并通过I2C协议发送到一片STM32主机上。主机对数据进行处理并打包后，通过串口发送到上位机。图2所示是其硬件框图。