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1可編程器件邏輯功能設計
可以自動改變下次循環時的燈泡花案變化的速度,也可隨時在線/遙控改變速度。按照上面要求,設計系統總體方案圖。可編程邏輯器件接收脈沖信號發出控制彩燈圖案實現花案、顏色變化、速度變化的TTL電平信號,由于每組彩燈所需電流較大,因此輸出需要經過電流放大才能驅動由發光二極管(LED)組成的彩燈圖案;該器件還可實現弱電控制強電電路直接控制220V交流強電壓工作的彩燈圖案。因本課題用現場可編程門陣列(一吼亮)類器件實現主控制,為使用方便,配備了掉電保護裝置,下次通電時,該器件立刻發揮邏輯功能。控制速度變化電路隨時在線改變燈泡花案和顏色變化的速度;遙控電路則在一定空間范圍內隨時無線遙控改變燈泡花案和顏色變化的速度。器、地址計數器、控制彩燈花案產生電路等部分組成。分頻器將輸入信號分成若干頻率,送至頻率選擇器選擇出某一頻率信號送到掃描計數器,后者發出的信號送到彩燈花案產生電路控制產生具體花案。計數器循環一周后,發出1個控制信號和由遙控電路與控制速度變化電路產生的控制信號通過或門疊加后送至頻率選擇器地址,以保證在任意一個控制信號到時都可以隨時改變彩燈花案變化的速度。本方案可給4個圖案(圖1中圖案1-4)提供4種顏色8種花案8路輸出的控制信號,還可以提供能直接控制220V交流彩燈泡的變化4種花案控制16路輸出信號。其頂層電路原理所示。本系統將2片EPF10K10TC144-3級聯使用,1個芯片能提供98個I/O口,2個芯片能提供196個I/O口。能產生變色效果的花案產生模塊模塊名為BSHYMK,所示。輸入A低3位用于產生具體的花案,8路輸出;高3位用于產生8個花案數;輸出CDHA1,CDHA2,CDHA3,CDHA4分別接不同顏色的發光管,比如分別接紅色、藍色、綠色、黃色,這樣在循環一周后,燈泡顏色按照紅色、藍色、綠色、黃色順序變化二次,并且花案也跟著變化。
2主要外圍電路設計
彩色變色燈具組設計要想實現彩色變色效果,除了設計好軟件外,還需要在硬件上實現配套,軟件硬件配套能產生各色各樣的彩色變色效果。球形彩色變色燈具組設計將紅色(R)、黃色(Y)、綠色(G)、藍色(L)發光管集成在一個球型燈泡里,將陰極連在一起接地,陽極接高電平發光管發光。如果只有一種發光管顏色發光,燈泡呈現單一顏色;如果燈泡里有兩種以上發光管發光,則燈泡呈現混彩色。將若干球形燈按某種圖案排列,就產生了各種圖案各色效果,球形彩色變色燈具組如所示,可以用的軟件模塊輸出去控制的燈具組,如CDHA1分別接每個燈泡的R、CDHA2分別接Y、CDHA3分別接G、CDHA4分別接L。必要時要經過電流放大驅動。條形彩色變色燈具組設計將相同顏色的若干發光管并聯在一起形成一條形狀,中將4種顏色的發光管組成一個“+”字形條形狀,是橫視圖,是縱視圖。可以用的軟件模塊輸出通過電流放大驅動電路驅動所示的條形彩色變色燈具組。遙控電路可以通過遙控的方法隨時改變彩燈花案顏色變化的速度,遙控方案很多,是采用PT2262為發射芯片、PT2272為接收芯片的遙控方案,圖為發送模塊,圖為接收模塊。分別按發送模塊里的K1,K2,K3,K4,接收模塊里的YK1、YK2、YK3、YK4相應發出一個正脈沖電平。因此本方案可以同時獨立控制4路彩燈系統。
3結束語
將系統的數字部分用QuartusII軟件輸入編譯好后,下載到器件里,將各部分電路連在一起,通電綜合測試結果,完全能達到預期要求。項目開發時要與燈泡廠聯合,研制出典型圖案、典型花案和典型顏色變化的樣品,在有客戶提出具體明確要求后方可生產,產品可裝飾各類戶外大型建筑、市民廣場和高檔娛樂場所。
作者:葉雨靜于衛江麗莉單位:揚州大學