呼吸灯的设计

数字启航

国家级电工电子实验教学中心

数字起航—复杂实验零基础电子设计系列课程

主讲人：范秋华

国家级电工电子实验教学中心（青岛大学）

数字启航实验国家级电工电子实验教学中心

6.1基础实验

6.1.1 一个LED点亮的控制

6.1.2 一位数码管点亮的控制

6.1.3 四位数码管点亮的控制

6.1.4 一个LED动态闪亮的控制

6.1.5 四位数码管自动点亮

6.1.6 加使能端控制四位数码管点亮

6.2复杂实验

6.2.1 流水灯的设计

6.2.2 呼吸灯的设计

6.2.3 音乐基础的设计

6.2.4 简易电子琴的设计

6.2.5 乐曲播放器设计

6.3综合试验

6.3.1 音乐彩灯的设计

呼吸灯的设计

6.2.2

实验任务：有一个LED，设计为呼吸灯控制LED的亮灭。

参数指标：系统时钟100MHz

管脚约束

设计思路：设计一周期2秒（clk_5）的方波信号作为控制LED 灯亮灭的开关。在clk_5高电平，输出占空比从100%到0减小变化的方波、clk_5低电平期间输出占空比从0到100%增加变化的方波。人眼的视觉暂留时间是0.05秒，因此当灯光以超过20hz 的频率闪烁时，人眼

会认为它是连续发光的。

LED 亮度：高-> 低-> 高

Clk_5

吸气

呼气

获得占空比变化的矩形波

LED亮度：高-> 低-> 高

用不同频率的计数器cnt1，cnt2的计数值比较获得占空比可变的矩形波。

吸气

占空比增加时，即clk__5为高电平期间，当Cnt1>cnt2的值，输出为1，否则为0；呼气

在占空比减小时，即clk__5为低电平期间，当Cnt1>cnt2的值，输出为0，否则为1；

系统

时钟Clk_1w Clk_5

Clk_1K ccon

LED

呼吸灯框图

VHDL 程序设计

仿真程序

国家级电工电子实验教学中心仿真波形

cnt（clk_5）为高时各信号变化cnt（clk_5）为低时各信号变化吸气呼气

请看下载演示！

用VHDL 语言设计呼吸频率分别为0.2Hz, 0.8Hz的呼吸灯