三、总体设计

3.1发光二极管的模式

白天模式（日照光情况）

当有手进行近距离悬空遮挡时，发光二极管状态经行改变，进行高阻态经行读取

当手离开一定的感应距离是，发光二极管又恢复到原来的状态

夜间模式

在夜间无光源的时候，发光二极管转换成发光状态成为光源。一则可以用来眼睛亮提供光线，用于照明使用；二则对于LED经行提供照明，能经行按键的判别。

当光源足够的情况下，没有遮挡是正常使用状态，当有手进行一定距离的遮挡时即判为非常态，发光二极管状态发生

当手离开遮挡的距离时，发光二极管又恢复到原来的状态。

具体的工作原理

两个相同的led近距离的摆放在一个光纤封闭的房间里，作为光伏转换的参照性特征。选择电阻和电源构建一个典型的Led发光电路。

3.2发光二极管的光强度测试理论（暂未完成实现）

LED电路应保证阳极能有效接+5V(1发光模式)和被拉地(2反向偏执，3读值状态)。

LED电路应保证阴极能处于GND（1发光模式），+5V（2方向偏执，LED充电（要能 提供电流的驱动能力）），IO输入（3读值状态）。

状态1 正向导通LED发光。

状态2 LED方向通电，电路对LED内部电容充电。充电后LED能保持+5V一段时间

状态3 正极地，阴极接端口高阻状态。则LED内部电容和光电流源形成一个放电回路。当LED接受光照越强，放电越快。则越快回复到低电压，我们则检测LED充电后通过放电，led阴极电压从+5v到低电压（地）的放电时间来计算光照强度。

3.3键盘的编码

非编码键盘的结构要简单许多，省略了复杂的编码电路和蜘蛛网似的走线，而且更重要的是，由于非编码式键盘将按键结构和输出键码分离，所以当需要制造不同键位排列的键盘时，不需要重新设计键盘线路，而只要将控制电路中的键位排列表格重新刷新就可以了。

但是非编码式键盘带来的就是“键位冲突”的问题。以上面的按键排列表为例，当按下一个按键时，键盘肯定会正常识别的；当按下两个按键时，例如同时按下 “Q”与“D”，此时上层导线1与下层导线2连通，而上层导线3与下层导线3连通，系统完全可以正常识别；或者同时按下“Q”与“E”，此时，上层导线 1、下层导线2、上层导线3同时连通，系统同样可以正常识别出是按下了这三个按键。

由于非编码键盘的固有结构，“键位冲突”是不可避免的。

传统的键盘，是编码式键盘，它的每个键按下时都会产生唯一的按键编码，并且通过专有的一组导线传输到键盘接口电路，由于其线路和编码的唯一性，这种键盘是不存在键位冲突的问题的。

并且根据现在对此项目的键盘硬件设计，适合使用选择编码式键盘。

3.4总体设计计划

3.4.1硬件

NPN的基极至高时，管子导通LED的阳极处于高电平，再将LED阴极置低电平，LED管即可处于发光状态。

NPN的基极置低时，管子处于读取状态，当有一定亮度时，PIC32主控板的管教TRISx置1.管脚高阻读取，获得低电平。

3.4.2软件

总体设计