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彩灯显示控制

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燕山大学课程设计说明书题目：彩灯显示控制一学院（系）：年级专业：学号：学生姓名：指导教师：郑兆兆周莲莲教师职称：实验师高级实验师院（系）：电气工程学院基层教学单位：电子实验中心说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。

年月日目录第一章彩灯显示控制一设计说明 (3)1.1 设计思路 (3)1.2 模块介绍 (3)1.3 真值表 (4)第二章Verilog HDL设计源程序 (7)第三章波形仿真图 (14)第四章管脚锁定及硬件连线 (18)第五章总结 (20)参考文献 (21)评审意见表 (22)第一章彩灯显示控制一设计说明1.1设计思路本课程设计实现了对彩灯显示控制的设计。

LED，L1、L2……L8，显示方式为先奇数灯（L1开始）依次灭，再偶数灯灭，再由L1到L8依次灭，循环一次提示音间歇蜂鸣5秒。

数码管计数显示循环次数。

循环10次停止工作，显示间隔为1s和2s可调。

根据任务书的要求，首先用分频器把输入的频率分成两个频率，在程序中交替使用两个频率作为时钟信号，从而实现显示时间间隔可调。

在用计数器记录彩灯显示的17种状态的输入输出，从而实现彩灯的点亮控制。

每次循环结束，记一次数，实现循环次数的记录。

使其在数码管上显示数值。

每次循环结束，蜂鸣器高电平。

5秒后蜂鸣器低电平。

再加入重置和暂停按钮。

可让程序随时复位和暂停，让程序更加完善。

1.2 模块介绍本次设计包括了CK, CLKH, RST,CLK2, PUSH五个输入和LED, GE,SS, FM三个输出。

其中三个时钟频率CK，CLKH，CLK2。

两个开关RST，PUSH，分别控制程序重置和暂停。

输出LED为八位，7为高位，0为低位，所对应红色信号指示灯组L1-L8。

输出SS为三位，2为高位，0为低位，为动态数码管的位选信号。

输出GE为七位，6为高位，0为低位。

所对应的段选信号，以实现数码管的输出。

程序还将用到动态数码管和蜂鸣器。

频率选择：CK：2HZ。

CLKH∶4096HZ。

CLK2∶1HZ。

红色信号指示灯∶由A的17种状态决定L0-L7的不同变化。

动态数码管：通过高频时钟信号CLKH，使M在0和1间高速变换，从而使片选信号SS在01和00间快速的变化。

由循环次数SHU为敏感信号通过CASE语句对GE进行赋值，实现对动态数码管的显示。

蜂鸣器：已CLK2为敏感信号，通过进位输出C=1时使FM=1并通过QQ进入5秒倒计时。

5秒后FM=0。

当下次C=1时，重复上述步骤。

拨码开关：程序包含2个开关。

RST =1时程序正常工作，RST =0时程序复位，重新开始工作。

PUSH=0时，程序停止工作。

PUSH=1时程序恢复工作。

1.3真值表1.31:彩灯显示真值表1．32：数码管显示真值表第2章Verilog HDL设计源程序module english(CK,CLKH,LED,RST,GE,SS,CLK2,FM,PUSH);input CK,CLK2,CLKH; //定义三个时钟频率CK：2HZ CLKH∶4096HZ CLK2∶1HZ input RST;input PUSH;output FM;output [6:0]GE;output [7:0]LED;output [2:0]SS;reg FM;reg C;reg CLK;reg[6:0]GE;reg[4:0]SHU;reg[4:0]A;reg[7:0]LED;reg Q1,Q0;reg [1:0] Q_TEMP;reg [2:0]QQ;reg M;reg [2:0]SS;always@(posedge CK) //分频模块beginQ_TEMP<={Q1,Q0};Q_TEMP<=Q_TEMP+1;{Q1,Q0}<=Q_TEMP;begin //通过SHU的变换实现频率自动可调 Q1为0.5HZ Q0为1HZ case (SHU)0:CLK<=Q1;1:CLK<=Q0;2:CLK<=Q1;3:CLK<=Q0;4:CLK<=Q1;5:CLK<=Q0;6:CLK<=Q1;7:CLK<=Q0;8:CLK<=Q1;9:CLK<=Q0;10:CLK<=Q1;endcaseendendalways@(posedge CLK or negedge RST) //A的记数摸块beginif(!RST)beginSHU<=5'd0;A<=5'd0;C<=0;endelse if(!PUSH) beginSHU<=SHU;A<=A;C<=C;endelse if (A==17) beginA<=5'd0;SHU<=SHU+1'b1;C<=1'b1;endelse if (SHU==10) begin SHU<=10;A<=5'd0;C<='d0;endelsebeginSHU<=SHU;A<=A+1'b1;C<=0;endendalways@(A) //红色信号灯控制模块begin case(A)0:LED='b11111111;1:LED='b11111110;2:LED='b11111010;3:LED='b11101010;4:LED='b10101010;5:LED='b10101000;6:LED='b10100000;7:LED='b10000000;8:LED='b00000000;9:LED='b11111111;10:LED='b11111110;11:LED='b11111100;12:LED='b11111000;13:LED='b11110000;14:LED='b11100000;15:LED='b11000000;16:LED='b10000000;17:LED='b00000000;endcaseendalways@(posedge CLKH) //动态数码管显示模块beginM<=M+1;if(M==0)beginSS<=3'b001;case(SHU)0:GE=7'b0111111;1:GE=7'b0000110;2:GE=7'b1011011;3:GE=7'b1001111;4:GE=7'b1100110;5:GE=7'b1101101;6:GE=7'b1111101;7:GE=7'b0000111;8:GE=7'b1111111;9:GE=7'b1101111;10:GE=7'b0111111;endcaseendelsebeginSS<=3'b000;case(SHU)0:GE=7'b0111111;1:GE=7'b0111111;2:GE=7'b0111111;3:GE=7'b0111111;4:GE=7'b0111111;5:GE=7'b0111111;6:GE=7'b0111111;7:GE=7'b0111111;8:GE=7'b0111111;9:GE=7'b0111111;10:GE=7'b0000110;endcaseendendalways@(posedge CLK2) //蜂鸣器模块beginif(!RST)beginFM<=1;QQ<=0;endbeginif(!PUSH)FM<=FM;QQ<=QQ;endbeginif(C)FM<=1;beginif(FM==1)begin if(QQ<4)QQ<=QQ+1;else begin QQ<=0;FM<=0; endendendendendendmodule第三章波形仿真图例题波形仿真图：cnt_dec7s波形仿真图cnt4e 波形仿真图dec7s波形仿真图1 .图一为彩灯10次循环的波形仿真图。

复位RST高电平，暂停信号PUSH高电平，使程序正常工作。

CLK为分频后的输出时钟信号，为1s,2s两档，每次循环后自动调节。

SHU 记录彩灯循环次数。

蜂鸣信号FM在每次循环结束时，有5s高电平。

图一2.图二为彩灯循环一次的波形仿真图。

计数器A的17个状态给LED输出17种不同状态，控制红色指示灯。

QQ变量为控制FM蜂鸣的时间，保证其5秒钟高电平图二3．图三为循环过程中波形仿真图。

片选信号SS变化使得数码管输出GE变化。

图三4．图4为循环过程中PUSH开关工作波形仿真图。

PUSH=时循环立即停止。

PUSH=1时循环恢复正常。

图四5．图五为循环过程中RST的工作波形仿真图。

RST=0时，程序复位循环重新开始，FM 高电平报警，RST=1时程序恢复正常。

图五第四章管脚锁定及硬件连线4.1 管脚锁定CK PIN197CLKH PIN195CLK2 PIN192RST PIN39PUSH PIN40FM PIN38SS0 PIN177SS1 PIN187SS2 PIN190GE0 PIN93GE1 PIN90GE2 PIN88GE3 PIN86GE4 PIN83GE5 PIN92GE6 PIN89LED0 PIN12LED1 PIN13LED2 PIN14LED3 PIN15LED4 PIN17LED5 PIN18LED6 PIN19LED7 PIN244.2硬件连线PIN197 低频率组B 20PIN195 中频率组C 9PIN192 低频率组B 21PIN177 数码管位控信号SS0PIN187 数码管位控信号SS1PIN190 数码管位控信号SS2PIN93 数码管段位引线信号接线组A PIN90 数码管段位引线信号接线组B PIN88 数码管段位引线信号接线组C PIN86 数码管段位引线信号接线组D PIN83 数码管段位引线信号接线组E PIN92 数码管段位引线信号接线组F PIN89 数码管段位引线信号接线组G PIN12 红色信号指示灯组 L1PIN13 红色信号指示灯组 L2PIN14 红色信号指示灯组 L3PIN15 红色信号指示灯组 L4PIN17 红色信号指示灯组 L5PIN18 红色信号指示灯组 L6PIN19 红色信号指示灯组 L7PIN24 红色信号指示灯组 L8第五章总结参考文献1 强锡富. 传感器. 机械工业出版社，2001年2 李科杰. 新编传感器技术手册. 国防工业出版社，2002年3 贾伯年. 传感器技术. 东南大学出版社，1992年4 杨宝清.孙宝元. 传感器及其应用手册. 2004年5 单成祥. 传感器的理论与设计基础及其应用. 国防工业出版社. 1999年燕山大学课程设计评审意见表。

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彩灯控制器设计及实验报告三篇

彩灯控制器设计及实验报告三篇

彩灯控制器设计及实验报告三篇篇一：多路彩灯控制器的设计一课程设计题目（与实习目的）（1）题目：多路彩灯控制器（2）实习目的：1．进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。

2．熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。

3．了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。

4．培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。

5．作为课程实验与毕业设计的过度，课程设计为两者提供了一个桥梁。

二任务和要求实现彩灯控制的方法很多，如EPROM编程、RAM编程、单板机、单片机等，都可以组成大型彩灯控制系统。

因为本次实习要求设计的彩灯路数较少，且花型变换较为简单，故采用移位寄存器型彩灯控制电路。

（1）彩灯控制器设计要求设计一个8路移存型彩灯控制器，要求：1.彩灯实现快慢两种节拍的变换；2.8路彩灯能演示三种花型（花型自拟）；3.彩灯用发光二极管LED模拟；4.选做：用EPROM实现8路彩灯控制器，要求同上面的三点。

（2）课程设计的总体要求1．设计电路实现题目要求；2．电路在功能相当的情况下设计越简单越好；3.注意布线，要直角连接，选最短路径，不要相互交叉；4.注意用电安全，所加电压不能太高，以免烧坏芯片和面包板。

三总体方案的选择（1）总体方案的设计针对题目设计要求，经过分析与思考，拟定以下二种方案：方案一：总体电路共分三大块。

第一块实现花型的演示；第二块实现花型的控制及节拍控制；第三块实现时钟信号的产生。

主体框图如下：方案二：在方案一的基础上将整体电路分为四块。

第一块实现花型的演示；第二块实现花型的控制；第三块实现节拍控制；第四块实现时钟信号的产生。

并在部分电路的设计上与方案一采用了完全不同的方法，如花型的控制。

主体框图如下：（2）总体方案的选择方案一与方案二最大的不同就在，前者将花型控制与节拍控制两种功能融合在一起，是考虑到只要计数器就可以实现其全部功能的原因，且原理相对简单。

彩灯循环显示控制电路

彩灯循环显示控制电路

实验13 彩灯循环显示控制电路一、由移位寄存器构成的彩灯循环电路图S13-1由移位寄存器74LS194构成四位环行计数器上图为移位寄存器74LS194构成四位环形计数器。

为了使计数器能够自启动，需引用附加反馈，即右移串行输入端 SR=C Q ·B Q ·A Q 该环形计数器的状态变化规律为0000、0100、0010、0001，然后再返回1000循环。

将图S13-1电路稍加修改，即令红灯信号R=QB ·A Q ，绿灯信号G=B Q ·QA,蓝灯信号B=B Q ·A Q ,就成为一个彩灯控制器，红、绿、蓝三色灯像流水一样点亮，其电路图如图S13-2所示图S13-2由移位寄存器74LS194构成的彩灯电路二、由计数器和译码器构成的旋转彩灯电路图S13-3由计数器和译码器构成的旋转彩灯电路图S13-3电路是由四位同步二进制计数器74LS163和3线—8线译码器74LS138构成，计数器的输出端QC、QB、QA分别接译码器的代码输入端C、B、A，译码器的输出端接LED。

彩灯电路的输出结果三、思考题：1、分析本实验中各仿真电路的原理答：（1）74LS194是4位双向移位寄存器。

它具有4位保持、右移、左移、并行输入、并行输出的逻辑功能，可以很方便地构成许多特殊编码的移位寄存器型的计数器。

它的控制输入端S1和S0是用来进行移位方向控制的，S0为高电平时，移位寄存器处于向左移位的工作状态，二进制数码在CP脉冲的控制下由高到低逐位移入寄存器，因此可以实现串行输入；在S1为低电平时，移位寄存器处于向右移位的工作状态，二进制数码在CP脉冲的控制下逐位移出寄存器(低位在前，高位在后)。

（2）由计数器和译码器构成的旋转彩灯电路中，计数器用来产生八进制计数，其输出端信号加到译码器输入端，经译码后可以在输出端产生所需的控制信号。

电路的工作原理是不规则时钟脉冲信号加到计数器74ls163的计数向上引脚，计数器控自然忘序递增计数，其输出端Qc、Qd、Qa、Qb按自然忘序递增到1000时，由于清除和Qd 相连接当Qd为1时计数器清等然后又重复递增计数，不断循环进行。

彩灯控制器

彩灯控制器

彩灯控制器彩灯控制器是一种可以控制彩灯显示颜色、亮度、动态效果等参数的设备。

它通常由控制器主机、电源、控制软件和用户界面等组成。

在很多应用场景中，彩灯控制器已经成为不可或缺的一部分，如舞台演出、景观照明、城市亮化等。

彩灯控制器的主机通常采用嵌入式系统或微控制器作为芯片，配合相关的接口芯片，可以实现对各种彩灯的控制。

控制器主机连接电源，通过控制软件进行各种参数调节，可以实现彩灯的颜色变化、颜色渐变、亮度调节、动态效果控制等多种功能，并且可以进行各种复杂效果的组合。

彩灯控制器的控制软件是彩灯控制的核心部分，是用来控制和调试控制器主机的。

它可以在电脑或智能手机等设备上运行，提供各种控制方式、调试方式和效果设置，可以实现单个灯具的控制，也可以控制灯具群。

同时，为方便用户，软件还可以提供多种预设模板，用户只需要选择相应的模板，即可实现各种如水波、彩虹、爆闪、扫描等效果，而不需要进行繁琐的参数设置。

彩灯控制器的用户界面通常采用直观简单的设计，方便操作者进行操作。

主要包括各种开关、按钮、旋钮、切换等功能，同时可以提供数据显示和直观的效果预览等功能。

用户界面还可以进行个性化定制，可以根据不同场景的需求，设置不同的预设模板，方便快捷地进行参数的调整和效果的展示。

彩灯控制器具有以下优点：1. 灵活性强：彩灯控制器可以通过软件进行各种参数调节，可以根据不同效果需求，实现颜色变化、亮度调节、复杂效果的展示等多种灵活控制方式。

2. 显示效果好：彩灯控制器能够精确地控制灯光的颜色、亮度、动态效果等参数，可以实现高品质的彩灯效果。

3. 操作简单：彩灯控制器的用户界面设计直观简单，方便使用者进行操作。

4. 稳定性高：彩灯控制器采用的控制芯片和控制软件具有良好的兼容性和稳定性，可以保证控制的可靠性和稳定性。

总之，彩灯控制器是现代照明行业中不可或缺的一部分，它可以实现精致的彩灯效果，为各种应用场景提供完美的解决方案。

RGB LED彩灯驱动控制技术

RGB LED彩灯驱动控制技术

RGB LED彩灯驱动控制技术北京乐华贝特微电子近期推出RGB LED彩灯驱动控制方案，LED是一种性能优良的显示器件，具有寿命长、节电、高亮度、多种发光颜色、响应速度快和驱动电压低等优点，在节省能源的同时还可以通过PWM 器件调节LED发光强度，依据R、G、B三原色混光原理调出多种颜色，再通过MCU智能控制实现多种显示效果。

现正大量应用于城市亮化、建筑景观照明、舞台灯光设计等领域。

本设计方案采用恩智浦半导体(NXP)的电源管理芯片、微控制器、I2C器件、LED驱动器件，为LED 灯光系统设计提供全套的方案设计。

主要芯片：PCA9633/34/35：NXP I2总线RGB/RGBA LED闪烁/混光芯片;TEA152x：NXP电源芯片;LPC92x：NXP 900系列MCU;P82B96/PCA9600：NXP I2C总线驱动芯片。

主要应用：1. 点光源：应用LED彩色屏显示原理，将其像素放大，降低整体造价成本，每个模块为一个彩色像素点。

应用环境：酒吧、KTV、舞台、商场、展厅，作为音乐旋律显示，背景墙装饰、幕墙广告等。

2. LED彩虹管：每条灯管由多个彩色像素点(RGB)组成，每个单色像素点可产生256个灰度级的变化。

应用环境：立交桥、河道护栏、建筑外墙等不同场所的装饰照明。

系统硬件设计：LED彩灯控制系统主要包含驱动模块、控制模块、LED电源三部分。

1. 驱动模块设计如何实现让LED模块呈现不同的颜色，主要依靠人的视觉间歇惰性原理，利用对R、G、B三原色的LED的占空比实现颜色的混合。

本设计方案的LED颜色显示主要依靠NXP公司的I2C接口LED闪烁/混光驱动芯片PCA9633(PCA9633-4位PWM输出，PCA9634-8位PWM输出，PCA9635-16位PWM输出)输出256灰度级的颜色来实现彩色显示。

控制器只需要传送该模块的RGB颜色的灰度值即可实现颜色显示。

PCA9633是I2C总线控制的可编程PWM输出的四位LED驱动器件，主要应用于LEDRGB/RGBA(Red/Green/Blue/Amber)混光，主要性能指标如下：1. 4路LED驱动，每路驱动可以通过软件编程为四种状态，分别是：开、关、可编程PWM闪烁控制输出、可编程每路灰度级别，同时支持四路整体亮度调节的PWM混光输出。