PWM（脈寬調製）——LED特效呼吸燈設計

時間 2019-11-17

標籤 pwm 調製 led 特效呼吸設計简体版

原文原文鏈接

　　簡述PWM

　　PWM——脈寬調製信號（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很是有效的技術，普遍應用於測量、通訊、功率控制與變化等許多領域。html

　　LED特效呼吸燈原理

　　採用pwm的方式，在固定的頻率下，採用佔空比的方式來實現LED亮度的變化。佔空比爲0，LED燈不亮，佔空比爲100%，則LED燈最亮。因此將佔空比從0到100%，再從100%到0不斷變化，就能夠實現LED燈實現特效呼吸。微信

　　設計思路、框圖　　

　　變亮：當cnt2 < cnt3時爲高電平，反之爲低電平。spa

　　變暗：當cnt2 < cnt3時爲低電平，反之爲高電平。設計

　　先分頻出延時爲1us的延時電路，做爲後面電路的驅動電路，而後是1ms延時和1s延時，會產生兩個計數器，恰好是1000倍的關係。code

　　（1）在第一秒時，隨着cnt3由0到999逐漸增大，每個1ms的佔空比經過cnt2去調節。當cnt2 < cnt3時爲高電平，反之爲低電平。所以，隨着cnt3的逐漸增大，高電平的時間逐漸增大，直到100%。htm

　　（2）在第二秒時，隨着cnt3由0到999逐漸增大，每個1ms的佔空比經過cnt2去調節。當cnt2 < cnt3時爲低電平，反之爲高電平。所以，隨着cnt3的逐漸增大，高電平的時間逐漸減少，直到0。blog

　　設計圖如上所示，完後就能夠照圖施工了，附上部分代碼。get

 1     //延時1us
 2     always @(posedge mclk or negedge rst_n)
 3     begin
 4         if(!rst_n)
 5             cnt1 <= 6'b0;
 6         else if(cnt1 < STOP_50 - 1'b1)
 7             cnt1 <= cnt1 + 1'b1;
 8         else 
 9             cnt1 <= 6'b0;
10     end
11     assign delay_1us = (cnt1 == STOP_50 - 1'b1)?1'b1:1'b0;
12     
13     //延時1ms
14     always @(posedge mclk or negedge rst_n)
15     begin
16         if(!rst_n)
17             cnt2 <= 10'b0;
18         else if(delay_1us)
19         begin
20             if(cnt2 < STOP_1000 - 1'b1)    
21                 cnt2 <= cnt2 + 1'b1;
22             else 
23                 cnt2 <= 10'b0;
24         end
25        end
26        assign delay_1ms = ((delay_1us == 1'b1) && (cnt2 == STOP_1000 - 1'b1))?1'b1:1'b0;
27        
28        //延時1s
29        always @(posedge mclk or negedge rst_n)
30     begin
31         if(!rst_n)
32             cnt3 <= 10'b0;
33         else if(delay_1ms)
34         begin
35              if(cnt3 < STOP_1000 - 1'b1)
36                 cnt3 <= cnt3 + 1'b1;
37             else 
38                 cnt3 <= 10'b0;
39          end
40         
41     end
42     assign delay_1s = ((delay_1ms == 1'b1) && (cnt3 == STOP_1000 - 1'b1))?1'b1:1'b0;
43     
44     //state change
45     always @(posedge mclk or negedge rst_n)
46     begin
47         if(!rst_n)
48             display_state <= 1'b0;
49         else if(delay_1s)//每一秒切換一次led燈顯示狀態
50             display_state <= ~display_state;
51         else 
52             display_state <= display_state;
53     end
54     
55     //pwm信號的產生
56     always @(posedge mclk or negedge rst_n)
57     begin
58         if(!rst_n)
59                 pwm <= 1'b0;
60         else 
61             case(display_state)
62                 1'b0: pwm <= (cnt2 < cnt3)?1'b1:1'b0;
63                 1'b1: pwm <= (cnt2 < cnt3)?1'b0:1'b1;
64                 default: pwm <= pwm;
65             endcase
66     end
67     
68     //位拼接使得輸出八位led呼吸燈
69     assign led_out = {8{pwm}};
70