西 南 交 通 大 学
课程设计(报告)
红外感应RGB_LED灯彩控制
年    级:          12级         
组    员:  俞程玮20122156 通信二班
          蒋耀泽20122152通信二班
  刘颖杰20122129通信二班
组    号:        红外三组       
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二零一四年七月
设计任务及要求
设计并制作一红外感应颜控制RGB-LED灯。
1.基本要求:
(1)每感应一次(挥手),RGB-LED颜变化一次。
(2)颜至少8 种(彩虹颜)。
2.提高部分:
(1)将单RGB-LED换成RGB-LED点阵。
(2)其他感应方式改变RGB-LED颜。
摘    要
本篇报告主要是介绍红外感应RGB-LED灯彩控制的实现电路。LED灯使用的是8*8的点阵。红外控制,是通过接收器接收红外对管的发射信号,行成脉冲,并计数,从而实现八种动态图画变化。通过感应(如手势)的变化而实现LED灯的灯亮序变化形成图形字母,
电路结构简单,设计功耗小。通过这次实习,我们学习了如何把理论知识和实践相结合起来。用红外线做信号载波具有成本低、传播范围和方向可以控制、不产生电磁辐射干扰空调清洗方法和被干扰等诸多优点,因此被广泛地应用在各个技术领域中
关键词:RGB_LED; 红外感应; 动态图; 点阵;

第1章  绪 论
1.1  本论文的背景和意义
发光二极管简称为LED。由含(Ga)、(As)、(P)、(N)、(Si)等的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光,氮化镓二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管OLED走是什么结构和无机发光二极管LED。
LED灯是用高亮度白发光二极管发光源,光效高、耗电少,寿命长、易控制、免维护、安全环保;是新一代固体冷光源,光柔和、艳丽、丰富多彩、低损耗、低能耗,绿环保,适用家庭,商场,银行,医院,宾馆,饭店他各种公共场所长时间照明。无闪直流电,对眼睛起到很好的保护作用,是台灯,手电的最佳选择。
1.2  本论文的主要内容
本篇报告主要是介绍红外感应RGB-LED灯彩控制的实现电路。LED灯使用的是8*8的点阵。红外控制,是通过接收器接收红外对管的发射信号,行成脉冲,并计数,从而实现八种动态图画变化。通过感应(如手势)的变化而实现LED灯的灯亮序变化形成图形字母,电路结构简单,设计功耗小。通过这次实习,我们学习了如何把理论知识和实践相结合起来。用红外线做信号载波具有成本低、传播范围和方向可以控制、不产生电磁辐射干扰和被干扰等诸多优点,因此被广泛地应用在各个技术领域中
第2章 设计内容
2.1 电路设计
                                                                                                      笔记本触摸板怎么关
图1 系统结构图
2.1.1 LED驱动电路的介绍
实验室的FPGA核心板采用的是Altera公司的CycloneⅡ系列芯片EP2C8T144C8N,该芯片功耗低、容量大、性价比高,有多达8k个逻辑单元。由于FPGA供电电路和下载、配置
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。FPGA核心板在元件库lanfengdi.schlib中已经封装成一颗芯片,名字为EP2,lanfengdi.pcblib库中有相应的封装,可直接调用。
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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。GND——地线。至少有一个GND脚要与主板相连,建议3个都连上。VP——核心板电源输入口(+6~+12V,推荐使用+9V),核心板上圆孔空心插座的中心触点与VP是连到一起的。3.3V、+5V——辅助电源输出,可分别对外提供不超过100mA的直流电源,使用小电流时可由此引出。
图2  FPGA核心板
核心板内建了一个50MHz的标准时钟,并且固定连接到了P17,可将之作为系统时钟。湖南旅游景点推荐
JTAG插座是编程与调试接口,使用Quartus软件的Programmer工具与USB Blaster下载线可以对FPGA进行烧写,使用后缀名为.sof的文件。
AS插座是对配置芯片的烧写(编程)接口。JTAG方式下对FPGA芯片编程,芯片掉电后数据丢失,所以核心板上集成了配置芯片,如果配置芯片里写入了FPGA的配置信息,核心板上电后会自动从配置芯片读取配置信息对FPGA进行配置。使用Quartus软件的Programmer五一旅游国内最佳地工具与USB Blaster下载线可以对配置芯片进行烧写(编程),使用后缀名为.pof的文件。烧写前需将Programmer工具软件的模式设置成AS(Active Serial Programming)。
2.1.2 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,低频部分为1kHz。调制信号的原理图如下
图3  红外信号产生电路原理图
下图是Multisim仿真波形(其中的高频部分一般为38kHz,低频部分为1kHz)
图4  红外信号产生电路仿真结果
2.1.3 接收电路
本实验所使用的红外接收传感器能识别频率为38kHz的红外信号,因此当红外接收器接收到上文所述红外信号时将会输出1kHz左右的方波信号。接收电路如下
图5  红外信号接收电路