红外感应RGB-LED灯色彩控制2014

1、红外感应红外感应RGB-LED灯灯色彩控制色彩控制Infrared Sensor RGB-LED Light内容提要内容提要u设计任务设计任务u设计原理设计原理u设计与制作步骤设计与制作步骤u进度安排进度安排u报告要求报告要求u参考文献参考文献设计任务设计任务 设计并制作一红外感应颜色控制设计并制作一红外感应颜色控制RGB-LEDRGB-LED灯。灯。1.1.基本要求：基本要求：（1 1）每感应一次）每感应一次( (挥手），挥手），RGB-LEDRGB-LED颜色变化一次。颜色变化一次。（2 2）颜色至少）颜色至少8 8 种种( (彩虹颜色）。彩虹颜色）。 2.2.提高部分：提高部分：（1 1

2、）将单）将单RGB-LEDRGB-LED换成换成RGB-LEDRGB-LED点阵。点阵。（2 2）其他感应方式改变）其他感应方式改变RGB-LEDRGB-LED颜色。颜色。设计原理设计原理 IR接收接收TL0038信号信号整形整形LED驱动电路FPGA发射信号发射信号产生产生PWM系统框图系统框图计数计数查表查表产生产生PWM发射信号发射信号 如图所示为红外发射信号波形。其中的高频部分一般为38kHz，低频部分为1kHz。 1kHz 1kHz 调制信号产生调制信号产生U1LM555CMGND1DIS7OUT3RST4VCC8THR6CON5TRI2C210nFVCC5V1kHzC11.0nFR

3、2680kR1100k38 kHz方波U1LM555CMGND1DIS7OUT3RST4VCC8THR6CON5TRI2U2LM555CMGND1DIS7OUT3RST4VCC8THR6CON5TRI2C310nFVCC5VLED1C41.0nFR510kLED3R910infrared transmitter1kHz38 kHzf2=1.43/(R4+2R5)C4R45.1k制作时加一个黑色的罩使光线集中接收部分可再触发单稳态电路U4LM555CMGND1DIS7OUT3RST4VCC8THR6CON5TRI2C510nF38 kHzTPH=1.1R13*C6R13680kXSC2ABExt

4、 Trig+_+_C62.0nFTIL00385VGND123调节此参数使按一次发射或挥动一次手单稳输出一个脉冲Tp = 0.5 秒左右IR信号整形20k 查表方法：查表方法： 真值表真值表 或或 LMP_ROM 在加入在加入ROM元件之前，应先建一个存储器元件之前，应先建一个存储器 初初 值设定文件值设定文件 （.mif格式文件 ） 计数计数 查表查表接收电路接收电路PWM产生电路产生电路 PWMPWM波形原理波形原理产生产生PWMPWM方法方法PWM实现框图n 查表输出输出计数器一开始首先应该输置“1”信号原理图实现原理图实现VCCpwmn3.0INPUTVCCclkINPUTpwm_ou

5、tOUTPUTset_0OUTPUTset_1OUTPUTCLRNDPRNQDFFinst1VCCcomparedataa3.0datab3.0aeblpm_compare3inst3RSQsrff_1inst5clkQ3.0coutcounter_4bitinst6DFFdata3.0clockq3.0lpm_dff0instVCC用用Verilog HDLVerilog HDL实现实现nmodule pwm_s(clk,PWM,pwmn,EN);ninput clk;ninput EN; noutput PWM;nreg 2:0 temp;ninput pwmn;ninput EN;nal

6、ways (posedge clk)n.nendmoduleRGB-LEDRGB-LED颜色控制 三路PWM信号控制RGB-LED灯PWM_REDPWM_GREENPWM_BLUE红绿蓝白平衡表红绿蓝白平衡表 红绿蓝白平衡表红绿蓝白平衡表 #FFC1C1#FFC125#FFC0CB#FFBBFF#FFB90F#FFB6C1#FFB5C5#FFAEB9#FFA54F#FFA500#FFA07A#FF8C69#FF8C00#FF83FA#FF82AB#FF8247#FF7F50#FF7F24#FF7F00#FF7256#FF6EB4#FF6A6A#FF69B4#FF6347#FF4500#FF40

7、40#FF3E96#FF34B3#FF3030#FF1493#FF00FF#FF0000单个单个RGB-LEDRGB-LEDRGB-LEDRGB-LED点阵点阵nRGB-LEDRGB-LED点阵点阵RGB-LEDRGB-LED点阵点阵RGB-LEDRGB-LED点阵（共阳）点阵（共阳）LED阵列-静态显示n LED阵列- 静态显示n LED阵列-动态显示n LED阵列-动态显示n LED阵列-动态显示n LED2LED3LED4LED1LED5LED6LED7LED8LED9LED10LED11LED12LED13LED14LED15LED16LED17LED18LED19LED20LED21

8、LED22LED23LED24LED25LED26LED27Q12N2222AQ22N2222AQ32N2222AR15.1kR25.1kR35.1kXMM1R451R651R951R1051R1151R1251R1351R1451R1551设计制作步骤设计制作步骤1. 1. 设计仿真设计仿真 （1 1）查芯片资料，设计电路）查芯片资料，设计电路 （2 2）用）用MULTISMMULTISM进行仿真，给出各主要点波形；进行仿真，给出各主要点波形； （3 3）Quartus Quartus 编程及仿真编程及仿真 （4 4）用用ProtelProtel画详细电路图画详细电路图：标明元件值：标明元件

9、值 （5 5）列元件清单（要用的所有器件），经指导教师检查（仿）列元件清单（要用的所有器件），经指导教师检查（仿 真结果及电路）后领器件真结果及电路）后领器件 2. 2. 领元器件领元器件 3. 3. 搭建实验电路并调试搭建实验电路并调试 在实验箱上搭建并调试电路，在实验箱上搭建并调试电路， 修改调试电路，修改调试程序修改调试电路，修改调试程序 经老师检查验收并登记后进行下一步。经老师检查验收并登记后进行下一步。设计制作步骤设计制作步骤4.4.制作制作 （1 1）领接线柱，集成电路插座，电路板等。）领接线柱，集成电路插座，电路板等。 （2 2）绘制绘制并并制作制作PCBPCB，焊接，安装，焊接

10、，安装 （3 3）调试）调试 （4 4）测试数据）测试数据5.完成报告完成报告 问题陈述，总体方案，各单元电路设计，彷真波形，问题陈述，总体方案，各单元电路设计，彷真波形，PCBPCB图图 实际电装图，测试结果等，实际电装图，测试结果等，实物照片实物照片，使用说，使用说明等6 6.最后验收最后验收 验收实物作品（标有题目，组号，成员姓名，班级，学号）验收实物作品（标有题目，组号，成员姓名，班级，学号） 电子文档（设计文件，照片，视频）电子文档（设计文件，照片，视频） 验收报告验收报告 交还仪器等交还仪器等 进度表进度表报告要求报告要求n 报告封面（包括：题目，姓名，学号，班级，日期）n 摘要n 目录n 问题陈述，总体方案n 各单元电路设计n 软件设计（包括流程和源程序等），彷真波形，n 完整电路图，PCB图，实际电装图n 测试n 实物照片，使用说明等n 结论与收获体会n 参考文献（如果有） 实验室实验室提供的元器件提供的元器件 红外对管 TLC555 三色LED (4只引脚, 共阴) ，RGB-LED点阵（共阳） 电阻 39, 390,1