红外感应RGB LED点阵-动态图.docx

西南交通大学
课程设计（报告）
红外感应RGB_LED灯色彩控制
年级:12级
组员：俞程玮20122156通信二班
蒋耀泽20122152通信二班
刘颖杰20122129通信二班
组号:红外三组
二零一四年七月
II烧写（编程）接口。JTAG方式下对FPGA芯片编程,芯片掉电后数据丢失，所以核心板上集成了配置芯片，如果配置芯片里写入了FPGA的配置信息，核心板上电后会自动从配置芯片读取配置信息对FPGA进行配置。使用Quartus软件的Programmer工具与USBBlaster下载线可以对配置芯片进行烧写（编程），。烧写前需将Programmer工具软件的模式设置成AS（ActiveSerialProgramming）o

红外发射信号可由555电路产生或其它电路产生。其中的高频部分一般为38kHz，低频部分为1kHz。调制信号的原理图如下
图3红外信号产生电路原理图
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下图是Multisim仿真波形（其中的高频部分一般为38kHz，低频部分为1kHz）
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图4红外信号产生电路仿真结果

本实验所使用的红外接收传感器能识别频率为38kHz的红外信号，因此当红外接收器接收到上文所述红外信号时将会输出1kHz左右的方波信号。接收电
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图5红外信号接收电路
,此处为了便于观察仿真波形而选择了InF。图中的信号产生器相当于红外接收传感器。
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图6仿真波形
从仿真波形可以看出，输入信号的下降沿会激发一个高电平输出。，，即挥手一次，该单稳电路将会输出一个高电平脉冲，。
PCB设计
考虑到各种器件的大小、形状、封装以及最终所使用的电路板大小为上工：二工:，设计了如下的PCB原理图和布线方案。
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图7PCB原理图
原理图中正上方的是3个555触发器，前面两个555触发器产生红外信号,
第三个555触发器接收红外信号并输出高电平信号到芯片上。为了保护芯片，第
，前两个555触发器则使用
5V电源。下方是EP2C5T144C8芯片、三极管和］［的点阵。值得注意的是，为了减少毛疵，在三极管的基极接了5KQ的上拉电阻，上拉电阻接5V,。此时只有芯片输出到三极管基极上的信号为低电平时，才能控制这个三极管所对应的共阳极上的小灯亮。所有阴极的输出都接了400Q的保护电阻。另外，本电路直接给芯片供电，。
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图8PCB布线图
最初从原理图导入元件的PCB图连线很乱，交叉多。由于实验室目前的条件只适合做单面PCB，此种情况下布线的布通率非常低，且飞线无数。手工飞线是一件劳神费时的工作。在EDA软件上做工作总比修改实际电路要简单，所以，在布局布线阶段要细致认真，要综合考虑电路的布局需要（从信号抗干扰的角度）、电路操作便利（显示观察方便、按键操作方便、接口连接方便等、安装焊接、调试。能在前期把困难解决的就不要留在后面。由于FPGA的10口几乎可以任意指配,所以我们尝试调整与FPGA的引脚连接，使交叉尽量少（预拉线尽量少交叉），以提高布通率。实际上，由于P18引脚只能作为输入口使用，可以考虑将P18与P25（P18引脚的左边）引脚短接，将引脚锁定到P25引脚。从最终完成的PCB布局图可以看出虽然仍有交叉线，但相对于最初导入的PCB图少得多，只需四条飞线就可以解决该问题，且各个飞线较短，不易出错。该布局的方式使得各个连线紧密，达到合理利用电路板的作用。
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图9总体电路图
电路总体分为5个部分：计数器、共阳极扫描模块、图案存储模块、数据