一些應用除了簡單地開啟和關閉LED之外還需要更多視覺效果。舉例來說
，筆記本電腦可在設備待機狀態下讓電源LED閃爍，亮度發生明暗變化，形成一種所謂 的呼吸效應
，這也是設備中使用的眾多LED效果（淡入淡出或閃爍）之一。高級LED效果結合電容式觸摸按鍵能提高係統的美感並改善用戶體驗。

我們通常希望使用同一片上係統（SoC）來實現多種特性，從而降低BOM成本。在共有四部分的係列文章中


，我們將介紹用同一SoC實現電容式感應和LED照明的不同方麵，包括：

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

●脈衝寬度調節（PWM）是實現LED效果的常見技術之一。我們將分析采用PWM技術的不同LED效果實現方案，從而探討如何選擇適當的SoC。

●在同一SoC中整合實現多種特性肯定會充滿挑戰。要確保設計的高健碩性，就必須解決這些挑戰。我們將討論的常見挑戰包括：LED和電容式傳感器之間的串擾、驅動強度功能、導致電容式感應子係統內部噪聲的LED負載瞬態以及避免方法。

●功耗優化對於任何電子係統都非常重要。我們將討論需要LED效果的應用的低功耗設計考慮因素。

LED效果

高gao效xiao的de用yong戶hu界jie麵mian設she計ji需xu要yao在zai具ju備bei電dian容rong式shi觸chu摸mo按an鍵jian情qing況kuang下xia提ti供gong某mou種zhong用yong戶hu反fan饋kui功gong能neng。當dang用yong戶hu按an壓ya機ji械xie按an鍵jian時shi，機ji械xie按an鍵jian本ben身shen就jiu具ju備bei觸chu覺jiao反fan饋kui功gong能neng。然ran而er電dian容rong式shi按an鍵jian則ze不bu能neng 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。根據用戶界麵設計，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。

傳感器狀態驅動的LED控製

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

1.LED開關

這是最簡單的LED效果類型
，通常用來顯示觸摸狀態。LED位於傳感器導體片背後作為背光。當有觸摸時，此LED點亮為按鍵提供照明
，沒有觸摸時LED就關閉。該應用實例為Samsung Galaxy S4等Android手機的菜單或後退按鍵。

2.閃爍

電dian視shi機ji製zhi造zao商shang通tong常chang為wei不bu同tong型xing號hao的de電dian視shi提ti供gong標biao準zhun的de遙yao控kong器qi。遙yao控kong器qi上shang的de某mou些xie按an鍵jian可ke能neng不bu支zhi持chi某mou些xie型xing號hao的de電dian視shi機ji。在zai此ci情qing況kuang下xia，如ru果guo觸chu摸mo的de按an鍵jian無wu效xiao，可ke通tong過guoLED閃爍背光效果來發出提示，這是通過周期性開關LED來實現的。

3.切換

設(she)想(xiang)一(yi)下(xia)，房(fang)間(jian)燈(deng)光(guang)用(yong)機(ji)械(xie)開(kai)關(guan)控(kong)製(zhi)。按(an)下(xia)一(yi)次(ci)開(kai)關(guan)，燈(deng)會(hui)打(da)開(kai)。隻(zhi)要(yao)開(kai)關(guan)繼(ji)續(xu)保(bao)持(chi)這(zhe)種(zhong)狀(zhuang)態(tai)，燈(deng)就(jiu)會(hui)一(yi)直(zhi)開(kai)著(zhe)。再(zai)按(an)一(yi)次(ci)開(kai)關(guan)，燈(deng)就(jiu)會(hui)熄(xi)滅(mie)。切(qie)換(huan)特(te)性(xing)類(lei)似(si)於(yu)這(zhe)種(zhong) 機械切換開關。當觸摸電容式按鍵時，相應的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燈就會關閉。也就 是說，在每個電容式傳感器狀態的上升沿，輸出狀態都會切換其狀態，具體如下圖所示。CS0反映傳感器狀態
，而GPO0反映LED狀態。


[page]4.LED開啟時間

通常對於電容式按鍵來說，LED直接位於按鍵之下，從中心位置發光。用戶手指放在按鍵上，LED就會被隱藏起來。在此情況下，如果用戶手剛從按鍵上拿開 LED燈就馬上關閉
，那麼用戶可能難以確定按鍵操作到底成功沒有。為此，我們可以讓LED在觸摸結束後保持“開啟”一小段時間

，從而為用戶提供更好的視覺 反饋。這種特性就叫LED開啟時間，如圖2所示。


高級LED效果

通過改變LED燈(deng)的(de)亮(liang)度(du)能(neng)夠(gou)實(shi)現(xian)許(xu)多(duo)高(gao)級(ji)效(xiao)果(guo)。設(she)想(xiang)一(yi)下(xia)
，一(yi)台(tai)電(dian)視(shi)機(ji)的(de)前(qian)麵(mian)板(ban)可(ke)通(tong)過(guo)觸(chu)摸(mo)按(an)鍵(jian)實(shi)現(xian)不(bu)同(tong)操(cao)作(zuo)，包(bao)括(kuo)調(tiao)節(jie)音(yin)量(liang)等(deng)。下(xia)圖(tu)就(jiu)是(shi)電(dian)視(shi)機(ji)麵(mian)板(ban)的(de)一(yi)個(ge)實(shi)例(li)。


麵板為全黑色，表麵光亮
，匹配邊角設計和美學效果要求。為了讓用戶能在黑暗條件下方便控製，按鍵始終用低亮度LED點亮。如果觸摸到按鍵
，LED亮度會提高。

PWM是LED亮度控製應用中的關鍵技術。通過改變PWM輸出的占空比，我們能如圖4一樣調節LED亮度，從而讓用戶界麵的亮度對應於按鍵狀態和環境光條 件。事實上
，改變亮度正是呼吸、淡入淡出等高級效果的基礎所在。我們將在第二部分介紹PWM的設計參數和多種不同實現方案。


[page]1.LED淡入淡出

淡入淡出就是讓亮度逐級變化。低亮度變為高亮度叫淡入，相反的就叫淡出。通過不同LED狀態之間的一係列小步驟逐漸改變占空比，我們能實現淡入淡出效果（見下圖）。


2.LED呼吸

我們在本文開始處通過筆記本電腦的電源鍵為例簡單介紹了一下呼吸效應。持續地逐漸提升或逐漸下降兩級之間的占空比能讓LED形成“呼吸”的效果
，如圖6所示。待機模式下電源按鍵支持呼吸效應能告訴用戶電源按鍵是活動狀態並能進行操作。


一些廠商已經推出了用單芯片實現上述高級LED效果和電容式感應的可配置型器件

，比方說賽普拉斯的CY8CMBR2110和CapSense MBR3。

我們在本部分中通過實際使用案例介紹了電容式感應型UI應用中所采用的不同LED照明技術。在第二部分中
，我們將介紹實現PWM的不同方法。