【優(yōu)秀畢設(shè)】新式無(wú)線鍵盤(pán)設(shè)計(jì)，人體感應(yīng)電容來(lái)助力

本系統(tǒng)為測(cè)量人體感應(yīng)電容的新式鍵盤(pán)設(shè)備。在電路中接入繪有鉛筆軌跡的紙張，在觸碰對(duì)應(yīng)軌跡后，人體感應(yīng)電容將會(huì)影響到整個(gè)電路，使用STM32F4微控制器采集并處理相應(yīng)數(shù)據(jù)，將這種不利的影響轉(zhuǎn)化為有用的觸碰信號(hào)，同時(shí)，接入的物體不僅均為生活中常見(jiàn)的，而且廉價(jià)方便，進(jìn)而制作出了更加輕薄便捷的新式無(wú)線鍵盤(pán)，同時(shí)衍生出多種趣味水果鍵盤(pán)。
1、水果鍵盤(pán)游戲外設(shè)
當(dāng)前比較流行的音樂(lè)節(jié)奏游戲(以節(jié)奏大師為例)，在觸控設(shè)備上均有良好的交互效果，但使用普通鍵盤(pán)玩，卻十分生硬，沒(méi)有很好的用戶體驗(yàn)。而水果不僅經(jīng)常出現(xiàn)在我們的生活中，也很適合拍打，且為導(dǎo)體，因此我們?cè)O(shè)計(jì)使用水果鍵盤(pán)來(lái)操作這類(lèi)音樂(lè)節(jié)奏游戲，增加趣味性。水果鍵盤(pán)使用單線單點(diǎn)的檢測(cè)方式，通過(guò)對(duì)水果不斷充放電實(shí)現(xiàn)檢測(cè)功能。將數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)之后，借助COM組件實(shí)現(xiàn)對(duì)電腦鍵盤(pán)的控制，實(shí)現(xiàn)游戲功能。

“節(jié)奏大師”游戲外設(shè)：

2、無(wú)線鍵盤(pán)設(shè)備
在采集到按鍵數(shù)據(jù)后，STM32F4由串口與藍(lán)牙芯片連接，使用指定的藍(lán)牙協(xié)議將數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)或移動(dòng)設(shè)備。上位機(jī)程序使用C#編寫(xiě)，移動(dòng)設(shè)備以WinPhone8設(shè)備作演示。

手機(jī)藍(lán)牙鍵盤(pán)：

電腦藍(lán)牙鍵盤(pán)：

輕薄環(huán)保鍵盤(pán)：

3、水果電子琴
在STM32單片機(jī)采集到按鍵數(shù)據(jù)后，根據(jù)按下的鍵的信息，使用單片機(jī)DAC以DMA方式控制輸出音頻數(shù)據(jù)發(fā)出不同音調(diào)聲音，對(duì)于STM32F4-DISCOVERY開(kāi)發(fā)板，也可使用I2S協(xié)議，控制音頻DAC輸出音頻數(shù)據(jù)。從而實(shí)現(xiàn)了水果電子琴功能。

香蕉電子琴：

系統(tǒng)創(chuàng)新：
1) 將人體感應(yīng)電容對(duì)電路的不利影響合理地利用起來(lái)，使用生活中隨處可見(jiàn)的物品（如A4紙、水果等）代替?zhèn)鹘y(tǒng)按鍵，制作出廉價(jià)的便攜的新式鍵盤(pán)。
2) 使用施密特觸發(fā)器結(jié)合stm32控制器中計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)電容充放電時(shí)間的檢測(cè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)微小電容改變量的檢測(cè)。
3) 將衍生出的水果鍵盤(pán)應(yīng)用到合適的游戲中（例如節(jié)奏大師），大大增加了游戲趣味性和可玩性。同時(shí)也衍生出了水果電子琴等獨(dú)特游戲。
4) 利用了鉛筆軌跡的導(dǎo)電性及因軌跡長(zhǎng)度導(dǎo)致的電容改變特性，實(shí)現(xiàn)了單路多觸點(diǎn)的檢測(cè)，大大減小了單片機(jī)I/O引腳的使用量。