题目：触控可调灯光设计 队伍信息：殷逸鹏、吴忌 获奖信息：三等奖

 

赛题：触控可调灯光设计 通过触摸传感器切换模式。当检测到一次轻触时，仅在常亮、跑马、流水、炫酷四种样式中轮流切换；当检测到一次长按（大于1s）时，进行触摸延时熄灭演出（亮度逐渐增强，并在3s后熄灭）。当A1模拟口读取大于600的数值时（由光敏电阻和串联电阻性质决定），前四种模式的动画速率变快(帧间隔由200ms变为80ms)。

 

 

 

演示视频：https://www.bilibili.com/video/BV1of4y1v7tZ

 

 

 

 

赛题B

一、赛题要求和设计方案

1.1 赛题要求

B 题．触控可调灯光设计

（1）使用立创 EDA 设计一个带触控功能的流水灯（5~7个灯）；

（2）触控开关用于切换流水灯的效果：常亮模式、流水灯模式、延迟灭灯模式；

（3）触控功能可以通过触控模块实现；也可以使用光敏电阻、灰度传感器等实现。若无法实现触控，使用按键替代此功能；

（4）提高要求：可以通过外界光线、声音、温度等参数，产生不同的灯光指示效果。

（5）其他发挥

其他说明：本题推荐使用控制器设计，控制器自备，电路设计中给控制器提供必要的接口，在实物调试时进行连接。

1.2 总体方案设计

我组设计的触控可调节灯光项目由两个系统组成。第一部分为流水灯系统，即灯光显示主体。流水灯由6个LED小灯泡构成，其拥有多种动画模式（包含常亮、跑马、流水、炫酷、长按延时五种模式），同时环境光照可以改变流水灯动画播放速度。

第二部分为触控系统，通过触摸传感器控制信号输入，再经过算法决定LED动画模式、延时计时。 是模式切换的关键所在。

1.3 模式转换设计

如将第i个LED依次编号为1-6号，用数组a₁ a₂ a₃ a₄ a₅ a₆来表示它们的明灭情况（0为灭，1为亮），则：

(1)   常亮：111111；

(2)   跑马：000000,100000,010000,001000,000100,000010,000001 ；

(3)   流水：000000,100000,110000,111000,111100,111110,111111,111110,111100,111000,110000,100000,

(4)   炫酷：101010, 010101；

(5)   长按延时。

通过触摸传感器切换模式。当检测到一次轻触时，仅在常亮、跑马、流水、炫酷四种样式中轮流切换；当检测到一次长按（大于1s）时，进行触摸延时熄灭演出（亮度逐渐增强，并在3s后熄灭）。当A1模拟口读取大于600的数值时（由光敏电阻和串联电阻性质决定），前四种模式的动画速率变快(帧间隔由200ms变为80ms)。

二、电路原理说明

2.1 总体说明

Arduino单片机简化了外部电路设计，提供了众多可能性。因此，电路上的设计并没有多么复杂。

我们为流水灯系统设计了一块PCB板，集成了LED驱动模块、光敏控制模块。触控系统中我们则是采用了基于TTP223单键触摸芯片的G23单路触摸传感器（点动型）。

2.2 模块介绍

2.2.1 LED驱动模块

Arduino板默认引脚输出电压为5V。但为防止LED灯泡过亮、无法正常工作，我们还是为每个LED灯泡串联了220Ω电阻。

2.2.2 光敏控制模块

通过光敏电阻和1K电阻串联，用串联分压的方式获取模拟输入值。

2.2.3 触控模块

采用触摸传感器，会使输入的高低电平比轻触开关更加稳定，因此外部电路无需接拉电阻。

该模块是一个基于触摸检测IC (TTP223B) 的电容式点动型触摸开关模块。常态下，模块输出低电平，模式为低功耗模式；当用手指触摸相应位置时，模块会输出高电平，模式切换为快速模式；当持续12秒。没有触摸时，模式又切换为低功耗模式。可以将模块安装在非金属材料如塑料上。

 

图2.2.4