PWM（脈寬調變） LED特效呼吸燈設計

2022-04-05 19:34:49 字數 3244 閱讀 1538

pwm——脈寬調變訊號（pulse width modulation），它利用微處理器的數字輸出來實現，是對模擬電路控制的一種非常有效的技術，廣泛應用於測量、通訊、功率控制與變化等許多領域。

採用pwm的方式，在固定的頻率下，採用占空比的方式來實現led亮度的變化。占空比為0，led燈不亮，占空比為100%，則led燈最亮。所以將占空比從0到100%，再從100%到0不斷變化，就可以實現led燈實現特效呼吸。

變亮：當cnt2 < cnt3時為高電平，反之為低電平。

變暗：當cnt2 < cnt3時為低電平，反之為高電平。

先分頻出延時為1us的延時電路，作為後面電路的驅動電路，然後是1ms延時和1s延時，會產生兩個計數器，剛好是1000倍的關係。

（1）在第一秒時，隨著cnt3由0到999逐漸增大，每乙個1ms的占空比通過cnt2去調節。當cnt2 < cnt3時為高電平，反之為低電平。 因此，隨著cnt3的逐漸增大，高電平的時間逐漸增大，直到100%。

（2）在第二秒時，隨著cnt3由0到999逐漸增大，每乙個1ms的占空比通過cnt2去調節。當cnt2 < cnt3時為低電平，反之為高電平。 因此，隨著cnt3的逐漸增大，高電平的時間逐漸減小，直到0。

設計圖如上所示，完後就可以照圖施工了，附上部分**。

1


//延時1us


2always @(posedge mclk or


negedge


rst_n)


3begin


4if(!rst_n)


5 cnt1 <= 6


'b0;


6else


if(cnt1 < stop_50 - 1


'b1)


7 cnt1 <= cnt1 + 1


'b1;


8else


9 cnt1 <= 6


'b0;


10end


11assign delay_1us = (cnt1 == stop_50 - 1


'b1)?1


'b1:1


'b0;


1213


//延時1ms


14always @(posedge mclk or


negedge


rst_n)


15begin


16if(!rst_n)


17 cnt2 <= 10


'b0;


18else


if(delay_1us)


19begin


20if(cnt2 < stop_1000 - 1


'b1) 


21 cnt2 <= cnt2 + 1


'b1;


22else


23 cnt2 <= 10


'b0;


24end


25end


26assign delay_1ms = ((delay_1us == 1


'b1) && (cnt2 == stop_1000 - 1


'b1))?1


'b1:1


'b0;


2728


//延時1s


29always @(posedge mclk or


negedge


rst_n)


30begin


31if(!rst_n)


32 cnt3 <= 10


'b0;


33else


if(delay_1ms)


34begin


35if(cnt3 < stop_1000 - 1


'b1)


36 cnt3 <= cnt3 + 1


'b1;


37else


38 cnt3 <= 10


'b0;


39end


4041


end42


assign delay_1s = ((delay_1ms == 1


'b1) && (cnt3 == stop_1000 - 1


'b1))?1


'b1:1


'b0;


4344


//state change


45always @(posedge mclk or


negedge


rst_n)


46begin


47if(!rst_n)


48 display_state <= 1


'b0;


49else


if(delay_1s)//


每一秒切換一次led燈顯示狀態


50 display_state <= ~display_state;


51else


52 display_state <=display_state;


53end


5455


//pwm訊號的產生


56always @(posedge mclk or


negedge


rst_n)


57begin


58if(!rst_n)


59 pwm <= 1


'b0;


60else


61case


(display_state)621


'b0: pwm <= (cnt2 < cnt3)?1


'b1:1


'b0;631


'b1: pwm <= (cnt2 < cnt3)?1


'b0:1


'b1;


64default: pwm <=pwm;


65endcase


66end


6768


//位拼接使得輸出八位led呼吸燈


69assign led_out = };


70
產生的pwm訊號原來是一位的，所以最後要是需要控制多個led的亮滅，使用乙個位拼接運算即可，如最後一行**所示。

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