西南交通大学信息学院大二暑期实习红外感应LED灯色彩控制实习报告Word格式.docx
- 文档编号:7866847
- 上传时间:2023-05-09
- 格式:DOCX
- 页数:61
- 大小:1.77MB
西南交通大学信息学院大二暑期实习红外感应LED灯色彩控制实习报告Word格式.docx
《西南交通大学信息学院大二暑期实习红外感应LED灯色彩控制实习报告Word格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《西南交通大学信息学院大二暑期实习红外感应LED灯色彩控制实习报告Word格式.docx(61页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
这次实习,我们能把理论知识运用到实际当中,很好地巩固了我们在课上学习的知识。
二.电路设计
图1系统结构图
1.LED驱动电路的介绍
实验室的核心板采用的是CycloneⅡ系列芯片EP2C8T144C8N。
由于FPGA供电电路和下载、配置电路较复杂,所以核心板将这部分电路集成了,从而降低了使用FPGA的难度。
课程设计中如需使用FPGA,可将FPGA核心板当作一颗芯片来使用。
核心板上有两排插针,引出了大部分可用IO口和电源,插针的数字编号即是对应的IO口编号,其它编号(名字)的插针是特殊功能的。
图2FPGA核心板
JTAG插座是编程与调试接口,使用Quartus软件的Programmer工具与USBBlaster下载线可以对FPGA进行编程,使用后缀名为.sof的文件。
2.发射信号的产生
红外发射信号可由555电路产生或其它电路产生。
其中的高频部分一般为38kHz。
调制信号为1kHz左右方波的原理图
图3产生1khz方波原理图
图4产生1khz仿真波形图
图5产生38khz方波原理图
Multisim仿真波形(其中的高频部分一般为38kHz,低频部分为1kHz)
图6产生38khz方波仿真图
3.接收电路
综合考虑成本、功耗、电路响应速度,决定选用红外接收传感器作为信号接收。
红外接收传感器是利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。
图7接收电路图
运用电位器可以有效地通过调节电阻的大小以调节输出信号的频率,使输出波形的周期为0.5s.调节C4的参数能够使按一次发射或挥动一次手单稳输出一个脉冲,555定时器构成可再触发单稳态电路,对输出波形进行整形.
图8接受电路输入输出波形
三.PCB(印刷电路板)的设计
红外感应RGB-LED灯色彩控制电路最终要把各个元器件焊接在一个15*20的电路板上,以便于使用和保存,所以PCB设计需要考虑板子和各器件的大小、形状。
为此对将使用的器件规格进行了解,以便于PCB布局、布线。
图9电子课程设计原理图
此电路图的设计理念是从库中找出相关元器件,并注意其封装形式,放置在原理图上。
根据各个元器件及其管脚的功能,使用放置线将相关管脚正确连接起来。
图10最终完成的PCB布局图
最初从原理图导入元件的PCB图连线很乱,交叉多。
由于实验室目前的条件只适合做单面PCB,此种情况下布线的布通率非常低,并且有很多飞线所以手工飞线劳神费时。
在布局布线阶段要细致认真,要综合考虑电路的布局需要,电路操作便利、安装焊接、调试等等。
从最终完成的PCB布局图可以看出虽然仍有交叉线,但相对于最初导入的PCB图少得多,而且只有四条飞线,且各个飞线较短,不易出错。
布局设计时要注意元件所在的层,注意焊盘所在的层。
改焊盘的层属性要特别小心,要仔细考虑清楚之后能否正确安装、焊接,否则很可能会出错。
走线离焊盘的距离远一点为好,否则焊接时容易发生与相邻导线粘连而短路。
四.程序设计
程序设计最终实现功能:
每用手一挥,LED点阵上的灯会显示出不同的图案,“I”“LOVE”“U”再到不同的图案一次变化,并变换不同的图形与颜色。
Quartus原理图:
具体代码:
1.控制图形数
modulecount(incode,outcode);
inputincode;
outputreg[3:
0]outcode;
always@(posedgeincode)
begin
outcode=outcode+1;
if(outcode==4'
b1000)outcode=4'
b0000;
end
Endmodule
2.时钟计数
modulecount1(incode,outcode);
integern;
n=n+1;
if(n==100)outcode=outcode+1;
if(n==100)n=0;
endmodule
3.控制点阵阳极
moduleY(incode,outclk,clk);
inoutreg[3:
0]incode;
inputclk;
outputreg[7:
0]outclk;
always@(posedgeclk)
begin
case(incode)
4'
b0000:
beginoutclk[0]=0;
outclk[1]=1;
outclk[2]=1;
outclk[3]=1;
outclk[4]=1;
outclk[5]=1;
outclk[6]=1;
outclk[7]=1;
b0001:
beginoutclk[0]=1;
outclk[1]=0;
end
b0010:
outclk[2]=0;
b0011:
outclk[3]=0;
b0100:
outclk[4]=0;
b0101:
outclk[5]=0;
b0110:
outclk[6]=0;
b0111:
outclk[7]=0;
default:
endcase
4.控制阴极第一列
modulepwn1(incode,num,pwm_red,pwm_green,pwm_blue,clk);
inoutincode,num;
reg[3:
0]num;
outputregpwm_red,pwm_green,pwm_blue;
integern,a,b,c;
if(num==4'
b0000)beginn=n+1;
case(incode)
begina=99;
b=99;
c=99;
endcase
if(a>
n)pwm_red=1;
elsepwm_red=0;
if(b>
n)pwm_green=1;
elsepwm_green=0;
if(c>
n)pwm_blue=1;
elsepwm_blue=0;
end
elseif(num==4'
b0001)
beginn=n+1;
begina=00;
elseif(num==4'
b0010)
b0011)
begina=75;
b=25;
b0100)
begina=50;
c=25;
b0101)
b0110)
b0111)
5.控制阴极第二列
modulepwn2(incode,num,pwm_red,pwm_green,pwm_blue,clk);
n)p
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 西南交通大学 信息 学院 大二 暑期 实习 红外 感应 LED 色彩 控制 报告