基于SOPC的256色LED景观灯控制系统
基于SOPC的256色LED景观灯控制系统
（． 龙江 八 一农 垦 大学 信息 技 术 学 院 ，黑 龙 江 大庆 １３ １ ；２ 尔 滨理 工 火 学 计 算 机 科 学 与技 术 学 院 ，喻尔 滨 １ｏ ￣） １ 黑 ６ ３９ ． 哈 ５ｏ ｏ
摘要：在研究 Ｌ Ｄ旦明技术的基础上，实现 ２６ Ｌ Ｄ景观灯控制系统。系统下层设计了可重用 Ｉ 核的片上系 Ｅ ｆ ｛ ５色 Ｅ Ｐ
ｌ ３ ＭＰ 司 ３解 电 踊 腺 ｊ 里
２３ Ｆ Ｔ文件 系统 ． Ａ
本文设计了一个小型的 Ｆ Ｔ文件系统来实现 ｃ Ａ Ｆ卡的读取，这里对其作几点说明 ： １ 不支持长文件 （） 名 ； ２ 不支持 Ｆ Ｔ ２文 件格式 ； ３） （） Ａ１ （ 不支持 目录操 作 ，即数据 文件 和 ＭＰ ３都 放在 Ｃ Ｆ卡 的根 目录 上 ； ４） （ 不支持对 ｃ Ｆ卡进行 写操作 ，ｃ Ｆ卡 里面 的数 据可 以通过 ｃ Ｆ卡读 写器从 Ｐ ｃ机 上拷人 。在这 部分设 计 中 ， 定
・
２ ４・
齐 齐 哈 尔 大 学 学 报
Ｉ ｔ －－ ： — … … Ｐｎｒｉ ～ｉｊ 一一ａｒ ｌ 一一 ； ｌ ￣Ｔ・． ｌ ｕ ｒｉ ｒ ～ ’Ｕ 。ｔ ： ： 一 ｉｉ ～ ｌｅｔ ｒ １ ３ｎ一 ｔｙ ：
，ｐ
耳 ‘ 一 ）ｐ ｉ
Ｉ
Ｓｒ： 一 ｔｔ ｔ
ｅ ｉｓｌ ｅ ｈｐ ｉｅ ｔ
曲
田 ｖ ｉｓａ ｌ ｒｔ ｄｔ
珏 田 ｃｕｔｒ ｏｎｉｆ ￣
田 ｃ帅 ｔｒ５ ｏ ・２６
ｒ ｄｅ ｅ ｕｔ
『茄 －
：
— ——萄 — —］厂—— 丽 — —Ｙ—— 丽———Ｙ—— ＿
００ ０
ｌ
SOPC实现模拟路灯控制系统
Ｍ Ｘ４ ２ Ａ ５ ０ 两端 最大有 １ Ｋ ０ Ｑ电阻 ，通 命令 进入操 作 ，方便 快捷 ，用 一个 【 周立功 等．ＯＰ 嵌入 式系统基础 教程 ２ ］ Ｓ Ｃ
ｂ ｏ ｏ ｋＡ Ｉ ＥＲ Ｃ ． ｌ Ｔ Ａ Ｏ
４切换点控制流程 ．
切换 点控制流程如图５ 示。 所 作者简介：
赵 阔，男 ，四川绵 阳人 ，大学本科 ，重 庆 电子工程职业学 院通信 系讲师 ，主要
Ｃ 用 于对Ｌ Ｄ Ｓ Ｅ 灯进行抽样 ，
５设计创新 ．
本设计创 新的设计了人性化人机
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
Ｊ
一
…
…
…
…
…
－
…
…
一
…
…
一
…
…
Ｊ
图４主控软件流程 放和三极管构成恒流源如 图３ 所示。 来 自Ｆ Ｇ 的调节 指令加 在具 有 ＰＡ ２６ ５个抽头的数字 电位器Ｍ Ｘ ４ ２ ， Ａ５ ０上
图５切换点控制流程
简要主控软件流程如图４ 所示 。 为了方便操作，人机交互界面设 参考 文献 计 的非常人 性化 ，液 晶采 用菜单 式
信与信息 系统专业博士 ，重庆 电子工程 职业 学院通信 系讲 师 ，主要研 究方 向：
３软件控 制和人机交互 ．
切换 过程 ；② 时间设 定；③ 测试 状
软 件 实现 的功 能如 下 ：①控 制 能，路灯驱动 电源
基于SOPC的LED点阵控制系统设计
基于SOPC的LED点阵控制系统设计作者：黎会鹏李亮来源：《数字技术与应用》2013年第07期摘要：点阵屏显示常用于广告牌，交通指示牌等信息，在实际生活中应用非常广泛。
LED 点阵屏显示控制是一个典型的EDA设计，以往都是用硬件描述语言VHDL或Verilog HDL编写程序，在FPGA芯片上用纯硬件逻辑来实现。
本设计是基于SOPC系统设计实现的，利用Altera公司提供的NiosII软核在Cyclone II FPGA芯片上验证实现功能。
关键词：点阵屏 FPGA SOPC NiosII中图分类号：TP304 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）07-0003-02LED点阵显示屏简称LED。
它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。
广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行等公共场所，发展前景极为广阔。
现有的FPGA项目大多是基硬件描述语言来设计，HDL语言语法抽象，模型建立较为复杂。
为此设计了一款基于FPGA嵌入式IP软核的SOPC系统，这类系统解决硬件描述语言控制外围芯片时序的难点，在Quartus II和SOPC Builder中根据设计要求对Nios II软核及其外围设备进行选择和构建，使嵌入式系统在硬件结构、资源利用、功能特点等方面满足设计需求。
1 系统设计方案LED点阵屏控制系统由SOPC控制单元、行驱动电路、列驱动电路、显示电路和上位机接口电路组成。
基于FPGA的嵌入式NiosⅡ软核处理器控制整个电路的运行。
行、列驱动电路将显示控制信号调理，放大，增强驱动电流。
上位机接口电路将计算机发送的数据信号经电平转换后，传输给控制器，更新点阵显示内容，系统框图如图1所示。
2 SOPC控制平台的硬件设计可编程片上系统SOPC（System On a Programmable Chip）是一种特殊的嵌入式系统，用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上。
基于SOPC的彩灯控制器课程设计报告
工程学院课程设计课程名称嵌入式系统课程设计课题名称基于SOPC的彩灯控制器设计专业电子科学与技术班级 0000学号 00姓名指导教师 000002013 年 11 月 4 日目录摘要1第一章绪论11.1 SOPC概述11.1.1 功能简介11.1.2 SOPC对的发展过程11.1.3 SOPC的优势21.2 NIOS II工具基本模块介绍2第二章彩灯控制器的设计32.1 设计要求32.1.1 设计任务32.1.2 设计容32.1.3 设计要求32.2 设计思路32.2.1 设计流程图32.2.2 设计原理4第三章程序设定与分析43.1 时序控制部分43.2 发光二极管、数码管显示与扬声器控制程序53.2.1 花型A显示程序53.2.2 花型B显示程序5第四章波形仿真分析64.1 花型A波形仿真64.2 花型B波形仿真74.3 花型B波形仿真8心得体会10参考文献11摘要21世纪，电子技术迅猛发展，高薪技术日新月异。
传统的设计方逐步退出史的舞台，取而代之的是基于EDA技术的芯片设计技术，它正在成为电子系统设计的主流。
大规模可编程器件现场可编程门阵列SOPC和复杂可编程逻辑器件CPLD是当今应用最广泛的两类可编程专用集成电路。
近年来,EDA技术高速发展使现代电子产品向着功能多样化，体积最小化,功耗最低化的方向发展。
它与传统电子产品在设计上的显著优势就是:第一大量使用大规模可编程逻辑器件，以提高产品性能，缩小产品体积，降低功耗。
第二是广泛运用现代化计算机技术,以提高电子设计自动化程度,缩短开发周期,提高产品的竞争力。
所以掌握这方面的应用极其重要，本题目就是基于SOPC这一技术完成实现的。
众所周知，彩灯、流水灯、装饰灯等在日常生活和商业都有极其广泛的应用。
具有很高的商业价值和研究价值。
而对于越来越变化多端要求极高的灯饰行业，相对传统的单片机来说，SOPC的性价比越来越高，功能强大能轻松的完成对彩灯的控制。
基于SOPC的彩灯控制器课程设计报告
工程学院课程设计课程名称嵌入式系统课程设计课题名称基于SOPC的彩灯控制器设计专业电子科学与技术班级 0000学号 00姓名指导教师 000002013 年 11 月 4 日目录摘要 (1)第一章绪论 (2)1.1 SOPC概述 (2)1.1.1 功能简介 (2)1.1.2 SOPC对的发展过程 (2)1.1.3 SOPC的优势 (3)1.2 NIOS II工具基本模块介绍 (3)第二章彩灯控制器的设计 (4)2.1 设计要求 (4)2.1.1 设计任务 (4)2.1.2 设计容 (4)2.1.3 设计要求 (4)2.2 设计思路 (4)2.2.1 设计流程图 (4)2.2.2 设计原理 (5)第三章程序设定与分析 (5)3.1 时序控制部分 (5)3.2 发光二极管、数码管显示及扬声器控制程序 (6)3.2.1 花型A显示程序 (6)3.2.2 花型B显示程序 (6)第四章波形仿真分析 (7)4.1 花型A波形仿真 (7)4.2 花型B波形仿真 (8)4.3 花型B波形仿真 (9)心得体会 (11)参考文献 (12)摘要21世纪，电子技术迅猛发展，高薪技术日新月异。
传统的设计方逐步退出史的舞台，取而代之的是基于EDA技术的芯片设计技术，它正在成为电子系统设计的主流。
大规模可编程器件现场可编程门阵列SOPC和复杂可编程逻辑器件CPLD是当今应用最广泛的两类可编程专用集成电路。
近年来,EDA技术高速发展使现代电子产品向着功能多样化，体积最小化,功耗最低化的方向发展。
它与传统电子产品在设计上的显著优势就是:第一大量使用大规模可编程逻辑器件，以提高产品性能，缩小产品体积，降低功耗。
第二是广泛运用现代化计算机技术,以提高电子设计自动化程度,缩短开发周期,提高产品的竞争力。
所以掌握这方面的应用极其重要，本题目就是基于SOPC这一技术完成实现的。
众所周知，彩灯、流水灯、装饰灯等在日常生活和商业都有极其广泛的应用。
基于SOPC的LED点阵控制系统设计
款通用型嵌入式处理器， 具有功能强， 硬件资源占用少， 开发周期 ［ ４ ］ 谭浩强． Ｃ 程序设计［ Ｈ ］ ． 北京： 清华大学 出版社。 １ ９ ９ ９． 短、 灵 活高效易于扩展的特点 ， 随着 电子 系统 的发展 ， Ｓ Ｏ Ｐ Ｃ 技术将 ［ ５ ］ 周立功． Ｓ ０ Ｐ Ｃ 嵌入 武系统基础教程［ Ｍ ］ ． 北京： 北京航 空航天大学 出
渗
＿ 十 ｒ Байду номын сангаас 棼 黪
｝
数控技术
． 。
．．
蜃
图３
Ａ
亍
弭
癌 。Ｅ 一 ＼
一
：
” ／
｝ ＿／
Ｈ ｕ
［
图 ５
其他的功能模块进 行操作。
２技术 指标
（ １ ） 输入模块 在接线时全采用上升 沿触发指令 ， 取消接线时全 采用 下降沿指令 ， 使接线不会误触发 ， 并精确 到８ ｍｓ ； （ ２ ） 采用高性 能 的串行ＲＳ ４ ２ ２ 通讯 口， 使触 摸屏 ＮＰ Ｌ Ｃ 的传输幅度摆动（ 峰对 峰值 ） 从ＲＳ ２ ３ ２ 的２ ０ －３ ０ Ｖ降低至 １ ２ Ｖ； （ ３ ） 控制终端采 用中国台湾威伦通 ７ 寸触摸屏 ， 结合Ｐ Ｌ Ｃ 指令使操作更 为稳定 ； （ ４ ） ２ ４ Ｖ 开关 电源经 电阻 分压后 的８ ｍＡ 供 电使输 出灯更耐用 ， 采用交流２ ４ Ｖ ２ ０ Ｗ的隔离 变压 器对２ ４ Ｖ 交流接触器线圈独立供 电使接 线者操作更安全 ； （ ５ ） Ｐ Ｌ Ｃ 指 令具有 接线规范预设和必须 按串联 电路连接器件 （ 除 自锁器 件外） 的规则 的程序设计功能 ； （ ６ ） 练 习模 块有出错报警及实 时校验 电路 原理 图查询功能 、 考试模 块具有 提交计分 和实 时校验 功能、 排 障模 图４ 块具有故障 自动装入 、 排 障出错（ 或正确） 指示 、 原理 图查 询等功能 ； （ ７ ） 可靠性 超过９ ９ ％； 符合 国家相 关行业标准 。 二极管 ， 因为这些器件在接线时有可能连接两个器件 ， 连 同器件本 身 即会有三个器件相 连接 ， 故Ａ、 Ｂ 连接点为绿色 ， 表示三器件相连 、 ３结 语 若为二器件相连就为 红色 。 探 针点触器件触 头即点通Ｐ Ｌ Ｃ 输入Ｘ 触 通过 制作 实物 的效果表 明， 该系统设计思路是可行 的。 与现有 点， 与其相应 的Ｐ Ｌ Ｃ内部继 电器Ｍ被置位 ， 通过程序对Ｍ的控制 可 的电工实训教学仪器相 比， 该设 计在 多个方面进行了创新 。 体积更 产生不 同的输出效果 ， 按下触摸键 控制Ｐ Ｌ Ｃ内部继电器Ｍ完成切换 小 ， 功能更多 ， 培训学员 的效率更高 。 使用耗材大大降低 ， 实用性更 一 一 模块功 能。 强， 值得 推广 。 （ ４ ） 触摸屏 显示 设计 。 仿 真系统的控制终 端采用 中国台湾威伦 Ｈ 参 考 文 献 通７ 寸触摸屏 ， 结合Ｐ Ｌ Ｃ 指令使操作 工作稳定 。 Ｐ Ｌ Ｃ 与触摸屏 之间采 １ ］ 宋伯 生． Ｐ Ｌ Ｃ 编程实用指南． 北京： 机械工业 出版社。 ２ ０ ０ ９ ． 用高性 能的串行ＲＳ ４ ２ ２ 通讯 口， 使触摸屏到Ｐ Ｌ Ｃ 的传输幅度摆动（ 峰 ［ ［ ２ ］ 阮友德． 电气控制与 Ｐ Ｌ Ｃ实训教程 ． 北 京： 人 民邮电出版社， ２ ０ ０ ７ ． 对 峰值 ） 从Ｒ Ｓ ２ ３ ２ 的２ ０ －３ ０ Ｖ降低至１ ２ Ｖ。 输入模 块在接线时全采用 ［ ３ ］ 梁耀光， 余文杰． 电工新技术教程． 北京： 中国劳动社会保 障出版社， 上 升沿触发指令 ， 取 消接 线时全采 用下降沿 指令 ， 使接 线不 会误触 ２ ０ ０ ６ ． 发， 并精确到８ ｍｓ 。 系统开机后进入开机界面后 ， 通过主界面切换到
单片机设计-基于SOPC的旋转LED屏控制系统设计
摘 要：提出了一种基于FPGA 和SOPC 技术实现旋转LED 屏控制系统设计的新方法。
该设计以Altera 公司的EP2C20为核心，通过在单片FPGA 中集成NIOS 软核处理器，SDRAM 控制器和EPCS 控制器等外围控制器件，配合红外接收模块，LED 控制模块等自定义的Avalon 接口模块实现旋转位置感应，红外无线控制，彩色LED 控制等功能。
这种设计方案的主要优势在与集成化和可扩展性，只需要对该方案进行少量修改，便可以实现具有更多功能的控制系统，以适应不同的旋转LED 屏设计的需要。
关键词： FPGA SOPC 旋转 LED NIOS 中图分类号: TN873 文献标识码: A 文章编号：1673-1131(2010)01-039-04 一、引言LED(1ight emitting diode)显示屏由发光二极管阵列构成。
发光二极管(LED)是一种电流控制器件，具有亮度高、体积小、单色性好、响应速度快、驱动简单、寿命长等优点，能胜任各种场合实时性、多样性、动态性的信息发布任务，因此得到了广泛的应用[1]。
LED 大屏幕是通过一定的控制方基于SOPC的旋转LED屏控制系统设计魏 强/电子科技大学光电信息工程学院（四川 成都·610054）Design of a revolving LED screen control systemBased on SOPCAbstract: Bring up a new method for accomplishing the revolving LED screen control system design based on FPGA and SOPC. The design’s core is Alter company’s EP2C20, through the single-chip FPGA integrated NIOS soft-core processor, SDRAM controller and the EPCS controller for external control devices, cooperates with the infrared receiver module, LED control module such as self-de fi ned Avalon interface module accomplish rotary position sensing, infrared wireless control, color LED control. The main advantage of this design are the integration and scalability of the program, and with the only minor modi fi cations, it can be achieved with more features to control systems to adapt to different revolving LED screen design Keywords: FPGA SOPC revolve LED NIOS式，用于显示文字、图像行情等各种信息以及电视、录像信号，并由LED 器件阵列组成的显示屏幕。
基于SOPC的LED循环流水灯控制设计说明
课程报告设计课题: 基于SOPC 的LED 循环流水灯控制设计姓名: XXX专业: 集成电路设计与集成系统学号: 1115103004日期 2014 年 11月 18 日指导教师: XXX 华侨大学信息科学与工程学院电子工程系基于SOPC的LED循环流水灯控制设计一.设计的任务与要求1. 将8 只LED 灯编号，奇数号亮1 秒，灭2 秒，偶数号亮3 秒，灭3 秒。
2. 用数码管显示每个灯的亮灭时间。
3. 循环点亮。
二．系统设计整体硬件电路框图整体电路设计由一个锁相环，SOPC搭建的CPU模块组成，由DE2部时钟50MHZ输入控制，输出接LED[7..0]8个LED灯，HEX0-HEX7 8个数码管，用程序编程控制，来实现LED循环流水灯数码管计时功能的实现。
三.单元电路设计锁相环设计模块（PLL）SOPC设计模块在DE2 平台上建立SOPC系统的硬件，这个系统包括一个NIos II/s 嵌入式处理器、存储器、一个JTAG UART 及一个定时器，一个ID 模块和IO模块。
另外，我们将加入一个自定义组件，实现对DE2 平台上七段数码管的控制。
SOPC模块硬件电路图四：仿真结果五．软件设计程序详见附录六．系统测试：实验仪器用DE2板验证，芯片型号为EP2C35F672C6,将计算机软件与DE2板相连。
用8只LED灯实现循环点亮，并在8只数码管显示每只LED灯的亮灭时间。
七．结论：从DE2板实验结果可以看出，该实验现象满足设计的任务与要求，即：1. 将8 只LED 灯编号，奇数号亮1 秒，灭2 秒，偶数号亮3 秒，灭3 秒。
2. 用数码管显示每个灯的亮灭时间。
3. 循环点亮。
满足了该设计的1,2,3点要求，唯一不足的地方是在用数码管显示每个灯的亮灭时间时，我是用usleep()函数来延迟的，时间精度方面可能比不上用定时计数器来的准确，可以做进一步改进。
附录：软件程序：#include "system.h"#include "alt_types.h"#include "unistd.h"#include "io.h"int main (void){alt_u8 led=0x01;alt_u32 count;volatile int i; //i用来控制循环的次数volatile int j; //j用来控制每次循环时间为1Swhile(1){led=0x01;*(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led; //点亮第一个LED灯for(i=1,j=1000000,count=0x00000001;i>0;i--) //用数码管控制亮的时间1S{IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); //第一个数码管显示count值1 usleep(j); //j=1000000，延时1秒count=count-0x00000001; //count值减1}IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count); //第一个数码管显示count值0led=0x00;*(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led; //熄灭第一个LED灯for(i=2,j=1000000,count=0x00000002;i>0;i--) //用数码管控制熄灭的时间2S{IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);usleep(j);count=count-0x00000001;}IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);led=0x02;*(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;//点亮第二个LED灯for(i=3,j=1000000,count=0x00000030;i>0;i--) //用数码管控制亮的时间3S{IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);usleep(j);count=count-0x00000010;}IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);led=0x00;*(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;//熄灭第二个LED灯for(i=3,j=1000000,count=0x00000030;i>0;i--)//用数码管控制熄灭的时间3S{IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);usleep(j);count=count-0x00000010;}IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);led=0x04;*(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;//点亮第三个LED灯for(i=1,j=1000000,count=0x00000100;i>0;i--) //用数码管控制亮的时间1S{IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);usleep(j);count=count-0x00000100;}IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);led=0x00;*(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;//熄灭第三个LED灯for(i=2,j=1000000,count=0x00000200;i>0;i--)//用数码管控制熄灭的时间2S{IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);usleep(j);count=count-0x00000100;}IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);led=0x08;*(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;//点亮第四个LED灯for(i=3,j=1000000,count=0x00003000;i>0;i--)//用数码管控制亮的时间3S{IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);usleep(j);count=count-0x00001000;}IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);led=0x00;*(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;//熄灭第四个LED灯for(i=3,j=1000000,count=0x00003000;i>0;i--)//用数码管控制熄灭的时间3S{IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);usleep(j);count=count-0x00001000;}IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);led=0x10;*(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;//点亮第五个LED灯for(i=1,j=1000000,count=0x00010000;i>0;i--)//用数码管控制亮的时间1S {IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);usleep(j);count=count-0x00010000;}IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);led=0x00;*(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;//熄灭第五个LED灯for(i=2,j=1000000,count=0x00020000;i>0;i--)//用数码管控制熄灭的时间2S{IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);usleep(j);count=count-0x00010000;}IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);led=0x20;*(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;//点亮第六个LED灯for(i=3,j=1000000,count=0x00300000;i>0;i--)//用数码管控制亮的时间3S{IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);usleep(j);count=count-0x00100000;}IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);led=0x00;*(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;//熄灭第六个LED灯for(i=3,j=1000000,count=0x00300000;i>0;i--)//用数码管控制熄灭的时间3S{IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);usleep(j);count=count-0x00100000;}IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);led=0x40;*(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;//点亮第七个LED灯for(i=1,j=1000000,count=0x01000000;i>0;i--)//用数码管控制亮的时间1S {IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);usleep(j);count=count-0x01000000;}IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);led=0x00;*(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;//熄灭第七个LED灯//for(i=0;i<2000000;i++);for(i=2,j=1000000,count=0x02000000;i>0;i--)//用数码管控制熄灭的时间2S{IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);usleep(j);count=count-0x01000000;}IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);led=0x80;*(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;//点亮第八个LED灯//for(i=0;i<3000000;i++);for(i=3,j=1000000,count=0x30000000;i>0;i--)//用数码管控制亮的时间3S{IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);usleep(j);count=count-0x10000000;}IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);led=0x00;*(unsigned int *)PIO_LED_BASE = led;//熄灭第八个LED灯//for(i=0;i<3000000;i++);for(i=3,j=1000000,count=0x30000000;i>0;i--)//用数码管控制熄灭的时间3S{IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);usleep(j);count=count-0x10000000;}IOWR(SEG7_LUT_8_0_BASE,0,count);}return 0;}1.添加自定义组件七段数码管控制器SEG7_LUT.V 是一个查找表，完成七段码显示的译码。
基于SOPC的彩灯控制器设计
基于SOPC的彩灯控制器设计SOPC（System-On-a-Programmable-Chip）是一种将各种IP核集成到一块可编程芯片中的硬件设计方法。
在本文中，我们将基于SOPC设计一款彩灯控制器。
彩灯控制器是一种可以控制彩色灯光展示效果的设备，常用于舞台灯光效果、建筑物照明、室内装饰等场合。
通过彩灯控制器，用户可以控制彩灯的亮度、颜色、闪烁频率等参数，实现各种炫目的光效。
在硬件设计方面，我们可以使用FPGA（Field-Programmable Gate Array）作为可编程芯片，通过集成各种IP核来实现彩灯控制器的功能。
常用的IP核包括PWM（Pulse Width Modulation）控制器、UART （Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）接口、RAM（Random Access Memory）等。
PWM控制器用于控制彩灯的亮度和颜色。
通过调节PWM的占空比和频率，可以实现不同的亮度和颜色效果。
我们可以使用SOPC Builder（Intel FPGA提供的硬件设计工具）来配置和生成PWM控制器的IP核。
通过编程，可以在FPGA中实现一个PWM模块，用于控制彩灯。
UART接口用于与外部设备（如计算机或手机）进行通信，实现远程控制彩灯的功能。
我们可以使用SOPC Builder来配置和生成UART控制器的IP核。
通过编程，可以在FPGA中实现一个UART模块，用于与外部设备进行通信。
RAM用于存储彩灯控制器的程序和数据。
我们可以使用SOPC Builder 来配置和生成RAM控制器的IP核。
通过编程，可以在FPGA中实现一个RAM模块，用于存储彩灯控制器的程序和数据。
在软件设计方面，我们可以使用高级语言（如C语言）来编写彩灯控制器的程序。
首先，我们需要编写一个驱动程序，用于与FPGA中的彩灯控制模块进行通信。
驱动程序可以通过UART接口发送指令给彩灯控制器，控制彩灯的亮度、颜色和闪烁频率。
基于TSL256x的助航灯光监控系统设计
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ —０ ８ —２ ５
图 １ 助 航灯 光 监 控 系 统 的 组 成
２ 系统 硬 件 设 计
２ ． １ 单 片 机 控 制 器 模 块
换成 数字 信号 ， 直接 作 为单 片机 的输入 ， 经 过处 理分 析， 对 助航 灯进 行控 制． 助航 灯光 监控 系统 的组 成如
图 １所 示 ．
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ｌ ／ Ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６—３ ２ ６ ９ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ３ ． ０ ０ ９
机 场 助 航灯 是 机 场 正 常运 转 的 重要 设 施 ， 其 基
本 功 能 为定 向引 导 和方 位 指 示Ｌ １ ］ ， 在 黑 夜 及 白天可
视 度不 高 的情况 下 起 着 重要 作 用 ， 是 飞机 起 飞 和着 陆的重 要 引导标 志 ． 随着 航空 事业 的发 展 ， 无论 是军
１ 系统 总体 框 架
助 航 灯 光监 控 系 统 是 一个 实 时 智 能监 控 系 统 ， 以单 片机 ＡＴ８ ９ Ｃ ５ １中央 控制 器 为 核 心 ， 发送指令 ， 控 制各个 模 块 正 常 工 作．其具 体 功 能 为 ： 安 装 在 助
单 片机 进 行 数 据 分 析 处 理 ， 进 一 步 对 助 航 灯 的 开 关 进 行 控 制 ，实现 了助 航 灯 自动 监 控 系 统 ． 研 究认 为 ， 该 系统 能 够 对
个 ５向量 两 级 中断 结 构 ， ４ ｋ Ｂ的 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ闪 速 存 储
【强烈推荐】基于SOPC的彩灯控制器设计毕业论文
（此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！）湖南工程学院课程设计课程名称嵌入式系统课程设计________ 课题名称基于SOPC的彩灯控制器设计专业_____ 电子科学与技术 __________ 班级__________ 0000 ______________ 学号___________ 00 _______________ 姓名__________________________________ 指导教师 ________ 00000 _______________2013 年11 月4日设计内容与设计要求主要设计条件天大学出版社6、《FPGA与SOPC设计教程--DE2实践》西安电子科技大学出版社目录摘要 (1)第一章绪论 (2)1.1SOPC 概述 (2)1.1.1功能简介 (2)1.1.2SOPC 对的发展过程 (2)1.1.3SOPC 的优势 (3)1.2NIOS II 工具基本模块介绍 (3)第二章彩灯控制器的设计 (4)2.1设计要求 (4)2.1.1设计任务 (4)2.1.2设计内容 (4)2.1.3设计要求 (4)2.2设计思路 (4)2.2.1设计流程图 (4)2.2.2设计原理 (5)第三章程序设定与分析 (5)3.1时序控制部分 (5)3.2发光二极管、数码管显示及扬声器控制程序63.2.1花型A显示程序 (6)3.2.2花型B显示程序 (6)第四章波形仿真分析 (7)4.1花型A波形仿真 (7)4.2花型B波形仿真 (8)4.3花型B波形仿真 (9)心得体会 (11)参考文献 (12)摘要21世纪，电子技术迅猛发展，高薪技术日新月异。
传统的设计方法正逐步退出史的舞台，取而代之的是基于EDA技术的芯片设计技术，它正在成为电子系统设计的主流。
大规模可编程器件现场可编程门阵列SOPC和复杂可编程逻辑器件CPLD是当今应用最广泛的两类可编程专用集成电路。
近年来,EDA技术高速发展使现代电子产品向着功能多样化，体积最小化,功耗最低化的方向发展。
基于TSL256X的光强检测的LED路灯智能控制系统方案设计
基于TSL256X的光强检测的LED路灯智能控制系统方案设计作者：王长涛韩忠华来源：《数字技术与应用》2011年第08期摘要：本文提出了一种基于TSL256X的光强检测智能控制的大功率LED路灯调控系统的实现方案。
关键词：LED 光强检测 TSL256X AT89C51中图分类号: TM92 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2011)08-0159-011、引言LED（Light Emitting Diode，发光二极管）正在改变着我们的生活和工作环境。
目前，所使用的大功率LED路灯大部分都是简单的直接照明，缺少必要的智能控制。
现有的照明管理系统大都采用有线电缆控制照明灯具，对LED路灯进行调控，建设成本和运营成本都比较高。
本文所要解决的技术问题就是克服上述大功率LED路灯系统中所存在的缺陷，而提供一种低成本、智能的自动控制系统。
2、系统的硬件设计该智能控制系统以AT89C51中央控制器为核心，其它各模块均受控制器控制。
具体的来说，该控制器实现的功能如下：安装在灯具光源部分的光学传感器检测到灯具的光亮度、照度或光通量信号，经过A/D转换，转换成数字信号，输入到MCU控制器。
MCU内部经过编程，对输入的灯具工作参数进行分析判断，然后发出控制信号，控制LED恒流驱动器输出电流的大小，从而达到智能调控LED灯具的目的。
在该系统中，单片机软件系统主要完成的任务有：测量光强、控制判断、输出PWM控制信号等，其中基于TSL256X的光强检测模块为核心技术模块。
本系统的测光强模块选用TAOS公司推出的一款高速、低功耗、可编程的光强度数字转换芯片TSL256x。
该芯片是第二代周围环境光强度传感器。
其内部结构如图1所示。
从上图可知，TSL256x内部包含有两个积分式A/D转换器，用于对两个光敏二极管的电流进行积分，并且对这两个电流的积分是同时进行的。
通道0和通道1是两个光敏二极管，其中通道0对可见光和红外线都敏感，而通道1仅对红外线敏感。
一种256色连续可调的新型装饰灯具[实用新型专利]
![一种256色连续可调的新型装饰灯具[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/19dbb7075ef7ba0d4b733b35.png)
专利名称：一种256色连续可调的新型装饰灯具专利类型：实用新型专利
发明人：任荣文,孙德辉,刘凤然
申请号：CN200620200642.7
申请日：20060724
公开号：CN200946786Y
公开日：
20070912
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种256色连续可调的新型装饰灯具，具体包括电源模块、红、绿、蓝三基色大功率发光二极管、灯罩、控制模式选择单元、用户输入单元、模/数转化单元、微处理单元和二极管驱动单元。
本实用新型手动调节颜色变化连续，覆盖颜色多，自动调节颜色的变化和呈现时间是随机的，观察者既不知道下一刻灯会是什么颜色，也不知道这种颜色会持续多久，给人一种魔幻浪漫的感觉。
本实用新型具有色彩丰富梦幻、变化连续/变化随机任意、功耗低、工作可靠、寿命长、成本低等优点。
申请人：北方工业大学
地址：100041 北京市石景山区晋元庄路5号北方工业大学自动化系
国籍：CN
代理机构：北京中建联合知识产权代理事务所
更多信息请下载全文后查看。
基于SOPC的全彩LED显示系统
基于SOPC的全彩LED显示系统
李新;王雪
【期刊名称】《仪表技术与传感器》
【年(卷),期】2014(000)005
【摘要】为实现远距离控制,快速数据处理的LED显示屏体,该设计以FPGA处理器为设计平台、结合SOPC嵌入式开发技术,实现以太网通信的全彩LED显示屏.阐述了系统功能结构,给出了硬件的系统总体设计方案,论述了以太网DM9000A IP核的设计,着重阐述了系统软件设计,并对其功能进行了仿真,验证了设计方案的可行性,最终实现以太网的同步显示全彩LED.
【总页数】3页(P90-92)
【作者】李新;王雪
【作者单位】沈阳工业大学,辽宁沈阳110870;沈阳工业大学,辽宁沈阳110870【正文语种】中文
【中图分类】TN91
【相关文献】
1.基于FPGA的LED全彩显示屏控制系统设计 [J], 李海富;熊本波;吴旭志
2.基于STM32的全彩LED显示屏系统的设计 [J], 谈卫星;胡建人
3.基于FPGA的LED全彩显示屏控制系统设计 [J], 李海富;熊本波;吴旭志
4.基于SOPC的LED显示屏控制系统 [J], 董永英
5.基于SOPC的全彩色LED景观灯控制系统设计 [J], 李鸿
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
256阶灰度调节的LED智能型灯光控制系统
WS2803芯片的消耗功率(PD)
• WS2803芯片所消耗的最大功率由PD(max)=(Tj-
Ta)/Rth(j-a)决定，当所有18个输出通道均开启的时候， 芯片中实际消耗的功率为。因此，为了保证 PD(act)≤PD(MAX)，最大驱动电流与占空比的关系为 I(OUT)=(Tj Ta/Rth(j a)*Icc*Vcc)/Vds/Duty/18。当使用 环境温度上升时，芯片消耗的最大功率为PD(MAX)=(TjTa)/Rth(j-a)，当使用环境温度上升时，芯片所允许消耗 的最大功率将降低。
• • • • • • •
在同一芯片内通道与通道之间的精度为: ±2 %； 输出电流在不同芯片之间精度为: ±4%； ������ 最高输入数据时钟频率高达 25MHz. ������ 具备free run 能力，在灰度数据写后芯片能根据灰度 数据而自动调整输出，而不需再做其它的控制。 ������ 输出通道间的交错时间延迟。 ������ Schmitt触发器输入。 ������ 具有过温保护。
256阶灰度调节的LED智能型灯光 控制系统
WS2803一般性描述
• WS2803是一个恒定电流输出的LED驱动器，主要用于室
内外LED显示屏，走字屏和LED装饰照明系统。它非常适 合应用于需要级联的场合，比如显示屏，走字屏和LED护 栏灯管等应用。WS2803具有18个输出通道，每个通道均 能输出高达30mA恒定电流。芯片内部包含144位串行移位 寄存器，数据锁存器，带隙基准源，内部振荡器和高压可 编程恒定电流输出驱动级。
WS2803灰度控制数据格式
• WS2803灰度控制数据帧由18个灰度数据字构成，每个数
以很轻松的实现256级的LED灰度控制。
据字由8bit灰度数据位组成，总共144bit。8bit的灰度数据
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第26卷第1期 齐 齐 哈 尔 大 学 学 报 Vol.26,No.1 2010年1月 Journal of Qiqihar University Jan.,2010基于SOPC的256色LED景观灯控制系统丁国超1，李维民1，何云斌2(1.黑龙江八一农垦大学 信息技术学院，黑龙江 大庆 163319；2.哈尔滨理工大学 计算机科学与技术学院，哈尔滨 150080)摘要：在研究LED照明技术的基础上，实现256色LED景观灯控制系统。
系统下层设计了可重用IP核的片上系统、MP3播放器、FAT文件系统，然后通过上层软件按灯，布局，编辑情景数据，仿真，预览等一系列步骤之后下载数据到控制系统中实现对灯具的控制。
关键词：LED；IP核；控制中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1007-984X(2010)01-0023-03LED灯具是一种寿命长、抗振动、功耗低、无辐射的节能环保型光源。
彩色LED与加滤光片的白炽灯光源相比，彩色LED电能消耗要少80％~90％。
通常控制LED亮度的方法有两种，一种是改变流过LED 的电流，另一种是脉宽调制（PWM）控制LED的点亮时间[1]。
但电流的控制不易用软件来实现，故不适用于数字控制。
而本文采用的PWM方式能很方便的用软件来实现，故在数字电路中有着广泛的应用。
1 总体设计方案256色LED音乐景观灯控制系统是一个带有上层仿真软件的音乐景观灯控制系统，通过上层软件按灯，布局，编辑情景数据，仿真，预览等一系列步骤之后下载数据到下层具有可重用IP核的片上系统的灯控系统中实现。
系统整体结构图如图1所示。
图1 基于Nios软核的256色LED景观灯控制系统结构2 技术关键2.1 灯控IP核设计在自定义外设灯控IP核设计中，采用Verilog 硬件描述语言对灯控IP核控制单元进行设计，设计完成一个具有30路PWM的可控制10盏灯自定义IP核[2～4]。
PWM的周期设为2 ms，设计完PWM之后，进行功能仿真，如图2所示。
收稿日期：2009-12-01基金项目：黑龙江八一农垦大学硕士科研启动金（S2005-51）作者简介：丁国超（1980），男，黑龙江绥化人，讲师，硕士研究生，主要从事嵌入式系统与EDA技术，dgcer@。
·24· 齐 齐 哈 尔 大 学 学 报 2010年图2 PWM功能仿真图2.2 MP3播放器设计MP3解码算法采用了专用解码芯片来实现。
采用I2C来控制专用解码芯片STA013，MP3数据通过SPI 从SDRAM传入到STA013中。
在SOPC时，增加了4个PIO口分别与STA013当中的SDA、SCL、DATA_REQ、RESET四个引脚相连，其中与SDA相连的PIO口设置为双向端口。
MP3解码电路原理图如图3所示。
图3 MP3解码电路原理图2.3 FAT文件系统本文设计了一个小型的FAT文件系统来实现CF卡的读取，这里对其作几点说明：（1）不支持长文件名；（2）不支持FAT12文件格式；（3）不支持目录操作，即数据文件和MP3都放在CF卡的根目录上；（4）不支持对CF卡进行写操作，CF卡里面的数据可以通过CF卡读写器从PC机上拷入。
在这部分设计中，定义了BPB，文件目录项，文件分配表3个数据结构。
在文件系统初始化开始，首先调用了CF卡初始化函数IDE_initialize()来判断CF卡是否存在。
若存在，则读取FAT文件系统一些基本信息，如CF卡采用什么文件格式，根目录开始扇区以及数据区开始扇区。
通过调用函数FS_SearchFile()来查找需要读取的文件是否存在，确定完后利用指针为文件分配一个缓冲区，由于SDRAM空间足够大，可以把文件数据全部读取到SDRAM当中，即给它分配的空间大小为文件大小。
读取时每次读取一个扇区，直到把数据全部读取到SDRAM中。
FAT文件系统设计的难点就是在读完当前簇数据后如何得到下一簇的数据，这里定义了函数FS_GetNextCluster()。
打开文件时，把整个簇链读入一个数组中，虽然要消耗掉SDRAM一部分空间，但以后搜索簇的时候就不需要再读FAT表了，这大大加快了读取速度。
参考文献[1] 李国洪，沈明山．可编程器件EDA技术与实践[M]．北京：机械工业出版社, 2005.[2] 张改莲．基于NIOS-Ⅱ内核的嵌入式SOPC开发板的实现[J]．西安外事学院学报，2008，4（4）：88-91．[3] 胡建人．我国LED照明工程技术与发展策略研究[J]. 仪器仪表学报，2007，28（4）：196-199．[4] 张涛，廖力清．μC/OS-Ⅱ 内核在FPGA 上的硬件化设计与实现[J]. 嵌入式技术，2009（4）：41-44．第1期基于SOPC的256色LED景观灯控制系统 ·25·256-color LED landscape lamp control system based on SOPCDING Guo-chao1，ZHU Jing-fu1，HE Yun-bin2（1. College of Information Technology, Heilongjiang Bayi Agricultural University,Heilongjiang Daqing 163319, China；2.College of Measure-control Technology and Communication Engineering, Harbin University of Science and Technology, Harbin 150080, China）Abstract: This paper realized 256-color LED landscape lamp control system based on LED lighting technology. The IP core system on a chip、 FAT file system、and the player of MP3 have been designed in lower system, then the top software downloaded data to the control system to realize the control of the lamp according to a series of steps that light, layout, editing scene data, simulation, preview.Key words: LED; IP core; control石化企业夏季生产安全控制方法一般石油化工企业都具有高温高压、易燃易爆、有毒有害、生产连续性等特点。
而夏季多风、雷雨、高温、干燥等气候特征，又直接影响到装置的安全生产。
故针对以上情况，各企业应该相应制定夏季安全生产技术措施,以保证安全生产的顺利进行。
1 防止超温超压管理（1）锅炉、压力容器等易燃易爆储罐的安全设施，如安全阀、压力表、呼吸阀、减压阀、液位计、温度计、快速切断阀、水幕、喷淋设施等，必须保持完好投用率达100%；（2）压储罐的储量应严格控制在安全临界范围内，严禁超装；（3）压力容器应平稳操作，开始加载时，速度不宜过快，防止压力突然上升，加热或冷却时都应缓慢进行，避免压力大幅波动，造成事故；（4）对易超温超压设备严格实施冷却降温保护；（5）应随时掌握放空、泄压系统、管线的完好使用情况；（6）主控室、设备操作间等室内温度、通风应控制在正常温度；（7）随时检查安全防护设施，使轴流风机等处于良好运行状态。
2 防火防爆管理（1）加强动火及火源管理，大风天用火提高审批等级；临时用火、用电加强审批，禁烟实行“烟头、烟灰、火柴杆”三不落地，新改扩建项目与生产交叉的动火及火源实施升级管理，由上级主管部门专职机构人员负责专门管理；（2）保证消防通道畅通，消防栓、井、消防泵站等设施完好率应达到100%，气体防护配备完好率应达到100%；（3）临时用电制定专门制度，由专人负责审批管理，并有严格的监督、检查和处罚措施；（4）固定式可燃气体报警监控装置及安全联锁、微机仪表监控系统的完好投用率应达到100%，并应为重点部位和危险岗位配备便携式可燃气体报警仪，以便于定时巡查监测，确保重点岗位无泄漏危害；（5）杜绝跑、冒、滴、漏，及时巡检回收现场物料，搞好清洁文明生产。
3 防雷防静电管理（1）按期组织测试防雷、防静电设备接地系统装置的完好情况，确保完好率达100%；（2）采用各种手段，如增加湿度、加抗静电添加剂、使用静电中和器等及时消除静电危害；（3）对装卸、输送、采样、检尺、设备清洗等存在易燃易爆物料岗位采取防静电措施，以确保达到安全要求。
4 防暑降温管理（1）做好防暑降温保健工作，为岗位工人配备降温糖、降温茶、冷饮等；（2）确保生产场所轴流风机、空调、风扇等防暑降温设施完好率达100%，必要时可采用加湿降温和机械通风等措施，确保工作场所和操作人员安全健康；（3）高温条件及室外作业人员应尽量避开高温时间作业，并采用适当降温措施以保证作业人员的安全健康。
5 防洪防汛管理（1）定期检查疏通厂区及装置区的下水系统，经常清理污水池和隔油池的杂物，保证清净下水系统的畅通排放；（2）雨季、汛期应加强堤防检查及加固工作，认真检查管涌排除污水；（3）及时处理厂区及装置区内低洼处积水，污水排放泵及备用泵完好使用率应达到100%；（4）应指派专人负责检查防洪、防汛情况，确保雨、汛期安全。
（于丰1，赵学东1 ，陈立明2，1. 齐齐哈尔市劳动保护教育中心，黑龙江 齐齐哈尔 161005；2. 齐化集团有限公司安全环保处，黑龙江 齐齐哈尔 160000）。