03_基于FPGA的LED流水灯原理

LED流水灯原理

实验原理

LED(Light Emitting Diode) 发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光;它是正向导通(正极到负极)反向截止(负极到正极)的器件。对于直插式LED,长脚为正极,短脚为负极.对于贴片式LED,有绿点的一端为负极。

在正常工作情况下,常规的绿,蓝,白,暖白LED灯的导通电压为3.0-3.5V,红,黄LED灯为2.5-2.8V。电流一般15毫安为宜。一般高亮LED采用的限流电阻是400-500欧姆,普通的采用1K左右的就行了,但不要超过2K。发光二极管的反向击穿电压约5伏。

LED的特点非常明显,寿命长、光效高、低辐射与低功耗。白光LED的光谱几乎全部集中于可见光频段,其发光效率可超过150lm/W。

LED流水灯,无非就是控制8个LED灯亮灭的顺序,通常采用的方法有移位、循环赋值等等。

移位方式:首先产生移位时钟,该时钟的频率不能够高,否则LED的显示速度过快,达不到预期效果,通过移位时钟控制led_temp循环右移。

循环幅值:首先产生显示时钟,该时钟的频率不能够高,否则LED的显示速度过快,达不到预期效果,通过显示时钟,在每个时钟的上升沿向LED幅值。

 

实验原理图

03_基于FPGA的LED流水灯原理

通过原理图可以看出,当LED的负极为低电平时LED导通,否则截至,通过这我们便知道LED 的驱动原理。

实验程序

移位方式:

/********************************版权声明**************************************

** 大西瓜团队

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**----------------------------文件信息--------------------------

** 文件名称: led.v

** 创建日期:

** 功能描述:实现LED彩灯显示功能

** 硬件平台:大西瓜logic^3 FPGA开发板,http://daxiguafpga.taobao.com

** 版权声明:本代码属个人知识产权,本代码仅供交流学习.

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** 修改人:

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** 修改内容:

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module led(

clk, //50M时钟输入

reset, //复位信号,高电平复位?

led //led输出

);

 

input clk;

input reset;

output[7:0] led;

 

wire clk,reset;

 

reg [7:0]led,led_temp;

reg [40:0] count; //分频计数器

 

always @ (posedge clk or negedge reset)

begin

if(!reset)//复位

begin

led_temp<=8'h80;

count<=41'h0;

end

else

begin

count<=count+1;

if(count==41'hff_ff_ff)

begin

             led_temp<=led_temp>>1;

             led<=~led_temp;

             count<=0;

             if(led_temp==8'h01)

             led_temp<=8'h80;

            end

end

end

endmodule

 

循环幅值:

/********************************版权声明**************************************

** 大西瓜团队

**

**----------------------------文件信息--------------------------

** 文件名称: led_water.v

** 创建日期:

** 功能描述:实现LED显示功能

** 硬件平台:大西瓜第三代开发板,http://daxiguafpga.taobao.com

** 版权声明:本代码属个人知识产权,本代码仅供交流学习.

**---------------------------修改文件的相关信息----------------

** 修改人:

** 修改日期:    

** 修改内容:

*******************************************************************************/

module led_water(clk,led,reset);

input clk;

input reset;

output [7:0] led;

 

reg [7:0] led;

reg [23:0] counter;

reg [4:0] led_state;

reg clk_div;

// assign led = 8'h55;

always @(posedge clk)

begin

if(counter==24'h500000)

begin

clk_div<=~clk_div;

counter<=24'h000000;

end

else

counter<=counter+1'b1;

end

 

 

always @(posedge clk_div or negedge reset)

begin

if(!reset)

begin

led<=8'hff;

led_state<=5'b0;

end

else

begin

case (led_state)

5'b00000: led<=8'b1111_1110;

5'b00001: led<=8'b1111_1101;

5'b00010: led<=8'b1111_1011;

5'b00011: led<=8'b1111_0111;

5'b00100: led<=8'b1110_1111;

5'b00101: led<=8'b1101_1111;

5'b00110: led<=8'b1011_1111;

5'b00111: led<=8'b0111_1111;

 

5'b01000: led<=8'b1011_1111;

5'b01001: led<=8'b1101_1111;

5'b01010: led<=8'b1110_1111;

5'b01011: led<=8'b1111_0111;

5'b01100: led<=8'b1111_1011;

5'b01101: led<=8'b1111_1101;

5'b01110: led<=8'b1111_1110;

 

5'b01111: led<=8'b1110_0111;

5'b10000: led<=8'b1101_1011;

5'b10001: led<=8'b1011_1101;

5'b10010: led<=8'b0111_1110;

 

5'b10011: led<=8'b1011_1101;

5'b10100: led<=8'b1101_1011;

5'b10101: led<=8'b1110_0111;

 

5'b10110: led<=8'b1010_1010;

5'b10111: led<=8'b0101_0101;

 

5'b11000: led<=8'b1000_0000;

5'b11001: led<=8'b0100_0000;

5'b11010: led<=8'b0010_0000;

5'b11011: led<=8'b0001_0000;

5'b11100: led<=8'b0000_1000;

5'b11101: led<=8'b0000_0100;

5'b11110: led<=8'b0000_0010;

5'b11111: led<=8'b0000_0001;

default:led<=8'b1111_1111;

endcase

led_state<=led_state+1'b1;

end

end

endmodule

实验效果

 

 

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配套开发板:https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1-c.w4004-24211932856.3.489d7241aCjspB&id=633897209972

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