LED灯触摸开关控制和亮度调节的实现

shuszhao

SGL8022W是一款用于LED灯光亮度调节及开关控制的单通道触摸芯片。使用该芯片可以实现LED灯光的触摸开关控制和亮度调节。
下面是DIP8封装的SGL8022W芯片的实物图：

                               
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SGL8022W具有如下功能特点和优势：
1、灯光亮度可根据需要随意调节，选择范围宽，操作简单方便。
2、可在有介质（如玻璃、亚克力、塑料、陶瓷等）隔离保护的情况下实现触摸功能，安全性高。
3、应用电压范围宽，可在2.4~5.5V之间任意选择。
4、应用电路简单，外围器件少，加工方便，成本低。
5、抗电源干扰及手机干扰特性好。

                               
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结合上面的图片，我们来看看SGL8022W的引脚定义。凹槽向上，从左边这里开始逆时针数，第一个引脚OSC是振荡电阻接入脚，第二个脚VC是采样电容接入脚，第三个VDD是接电源正极，第四个脚GND是接电源负极，第五个脚TI是触摸输入引脚，第六个脚OPT1是选项输入脚1，第七个脚SO是灯光控制输出，第八个脚OPT2是选项输入脚2。
我们看下官方给的电路原理图：

                               
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这个电路非常简单，1脚振荡电阻用47K的，2脚采样电容图中选用103的，实际开发使用时我们是根据自己的具体情况来选用，数据手册是这么说的：当介质材料及厚度等差异较大时，可通过调整VC与GND之间的C3采样电容来调节触摸灵敏度。电容容值越大，灵敏度越高；电容容值越小，灵敏度越低。
有个表格如下：

                               
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如果触摸介质是3毫米以内的亚克力玻璃，2脚采样电容用103的涤纶电容；如果触摸介质是3-6毫米的亚克力玻璃，2脚采样电容用203的涤纶电容；如果触摸介质是6-10毫米的亚克力玻璃，2脚采样电容用473的涤纶电容。
我直接用手来触摸金属片，所以采样电容用333的。
接下来根据原理图准备好所需的元器件：
SGL8022W芯片一块，8P芯片底座一个，LED的限流电阻用1/4W4.7Ω的，1K电阻一个，47K振荡电阻一个，10uF电解电容一个，333瓷片电容一个，104瓷片电容一个，跳帽两个， 8050NPN三极管一个，LED一排，洞洞板一块，排针若干。

                               
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接下来根据原理图焊接电路：

                               
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这是焊好的电路正面：

                               
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这是焊好的电路背面：

                               
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接上LED灯和模式选择跳帽：

                               
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检查电路连接是否有误，无误后通电测试：

                               
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前面讲过，芯片有两个引脚分别叫做OPT1和OPT2，这是用来选模式的，我们给这两个引脚焊排针引了出来，用跳帽来分别对电源和对地连接，这样就可以改变灯光的模式，具体如下：
（1）OPT1=1，OPT2=1对应：不带亮度记忆突明突暗的LED触摸无级调光功能；
（2）OPT1=0，OPT2=1对应：不带亮度记忆渐明渐暗的LED触摸无级调光功能；
（3）OPT1=1，OPT2=0对应：带亮度记忆渐明渐暗的LED触摸无级调光功能；
（4）OPT1=0，OPT2=0对应：LED三段触摸调光功能。
下图标注的是不带亮度记忆突明突暗的LED触摸无级调光功能：

                               
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不带亮度记忆突明突暗的LED触摸无级调光功能如下： 
初始上电时，灯为关灭状态。点击触摸（触摸持续时间小于550ms）时，可实现灯光的亮灭控制。一次点击触摸，灯亮；再一次点击触摸，灯灭。如此循环。灯光点亮或关灭时，无亮度缓冲。且灯光点亮的初始亮度固定为全亮度的90%。长按触摸（触摸持续时间大于550ms）时，可实现灯光无级亮度调节。一次长按触摸，灯光亮度逐渐增加，松开时灯光亮度停在松开时刻对应的亮度，若长按时间超过3秒钟，则灯光亮度达到最大亮度后不再变化；再一次长按触摸，灯光亮度逐渐降低，松开时灯光亮度停在松开时刻对应的亮度，若长按时间超过3秒钟，则灯光亮度达到最小亮度后不再变化，如此循环。点击触摸和长按触摸可以在任何时候随意使用，相互之间功能不受干扰和限制。

                               
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不带亮度记忆渐明渐暗的LED触摸无级调光功能是在不带亮度记忆突明突暗的LED触摸无级调光功能的基础上，在点击触摸开灯和关灯时，通过使灯光由一个较低亮度缓慢平滑过渡到开灯初始亮度，在点击触摸关灯时，使灯光由当前亮度缓慢平滑降低直至关灭，从而达到亮度缓慢变化的视觉缓冲效果，起到保护眼睛和视力的效果。

                               
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带亮度记忆渐明渐暗的LED触摸无级调光功能是在不带亮度记忆渐明渐暗的LED触摸无级调光功能的基础上增加了亮度记忆功能。即在电源不断电的情况下，每次点击触摸关灯时的亮度会被记忆，下次点击触摸开灯时会以此亮度作为初始亮度。在电源掉电的情况下，重新上电后的第一次点击触摸开灯，初始亮度固定为全亮度的50%。
还有个LED三段触摸调光功能：初始上电时，灯为关灭状态，每次点击触摸，灯光亮度按低亮度——中亮度——高亮度——灭，依次循环变化。

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