電容式觸摸感應(yīng)是一項用于在智能手機、平板電腦、液晶和LED電視等各種電子應(yīng)用中實現(xiàn)直觀用戶界面（UI）的流行技術(shù)。觸摸按鍵正在快速取代傳統(tǒng)的機械按鍵。不過，與本身提供用戶觸覺反饋的機械按鍵不同，觸摸按鍵需要額外的組件才能提供反饋。LED廣泛用于實現(xiàn)視覺反饋，并為基于觸摸的UI提供背光照明。 

一些應(yīng)用除了簡單地開啟和關(guān)閉LED之外還需要更多視覺效果。舉例來說，筆記本電腦可在設(shè)備待機狀態(tài)下讓電源LED閃爍，亮度發(fā)生明暗變化，形成一種所謂的呼吸效應(yīng)，這也是設(shè)備中使用的眾多LED效果（淡入淡出或閃爍）之一。LED效果結(jié)合電容式觸摸按鍵能提高系統(tǒng)的美感并改善用戶體驗。 

我們通常希望使用同一片上系統(tǒng)（SoC）來實現(xiàn)多種特性，從而降低BOM成本。在共有四部分的系列文章中，我們將介紹用同一SoC實現(xiàn)電容式感應(yīng)和LED照明的不同方面，包括： 

●我們將通過實際使用案例簡單介紹電容式感應(yīng)型UI應(yīng)用中所采用的不同LED照明技術(shù)。 

●脈沖寬度調(diào)節(jié)（PWM）是實現(xiàn)LED效果的常見技術(shù)之一。我們將分析采用PWM技術(shù)的不同LED效果實現(xiàn)方案，從而探討如何選擇適當?shù)腟oC。 

●在同一SoC中整合實現(xiàn)多種特性肯定會充滿挑戰(zhàn)。要確保設(shè)計的高健碩性，就必須解決這些挑戰(zhàn)。我們將討論的常見挑戰(zhàn)包括：LED和電容式傳感器之間的串擾、驅(qū)動強度功能、導(dǎo)致電容式感應(yīng)子系統(tǒng)內(nèi)部噪聲的LED負載瞬態(tài)以及避免方法。 

●功耗優(yōu)化對于任何電子系統(tǒng)都非常重要。我們將討論需要LED效果的應(yīng)用的低功耗設(shè)計考慮因素。 

LED效果 

的用戶界面設(shè)計需要在具備電容式觸摸按鍵情況下提供某種用戶反饋功能。當用戶按壓機械按鍵時，機械按鍵本身就具備觸覺反饋功能。然而電容式按鍵則不能提供這種觸覺反饋。因此，采用電容式觸摸按鍵的UI可以采用不同的反饋形式，包括視覺、音效、觸覺等。根據(jù)用戶界面設(shè)計，也可組合采用多種不同類型的反饋。在這些反饋類型中，用LED實現(xiàn)視覺反饋是一種常見的選擇。我們在此將介紹一些不同類型的LED效果及其使用案例。 

傳感器狀態(tài)驅(qū)動的LED控制 

為了改進對用戶的視覺反饋或模仿機械開關(guān)，LED可在固件中采取多種不同的控制方式。一些常見的方法包括： 

1.LED開關(guān) 

這是zui簡單的LED效果類型，通常用來顯示觸摸狀態(tài)。LED位于傳感器導(dǎo)體片背后作為背光。當有觸摸時，此LED點亮為按鍵提供照明，沒有觸摸時LED就關(guān)閉。該應(yīng)用實例為Samsung Galaxy S4等Android手機的菜單或后退按鍵。 

2.閃爍 

電視機制造商通常為不同型號的電視提供標準的遙控器。遙控器上的某些按鍵可能不支持某些型號的電視機。在此情況下，如果觸摸的按鍵無效，可通過LED閃爍背光效果來發(fā)出提示，這是通過周期性開關(guān)LED來實現(xiàn)的。 

3.切換 

設(shè)想一下，房間燈光用機械開關(guān)控制。按下一次開關(guān)，燈會打開。只要開關(guān)繼續(xù)保持這種狀態(tài)，燈就會一直開著。再按一次開關(guān)，燈就會熄滅。切換特性類似于這種機械切換開關(guān)。當觸摸電容式按鍵時，相應(yīng)的LED燈會點亮。即便用戶手指離開按鍵，LED燈還會一直亮著。如果用戶再次觸摸按鍵，LED燈就會關(guān)閉。也就是說，在每個電容式傳感器狀態(tài)的上升沿，輸出狀態(tài)都會切換其狀態(tài)，具體如下圖所示。CS0反映傳感器狀態(tài)，而GPO0反映LED狀態(tài)。