LED流水灯原理
实验原理
LED(Light Emitting Diode) 发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光；它是正向导通(正极到负极)反向截止(负极到正极)的器件。对于直插式LED,长脚为正极，短脚为负极.对于贴片式LED，有绿点的一端为负极。
在正常工作情况下，常规的绿，蓝，白，暖白LED灯的导通电压为3.0-3.5V，红，黄LED灯为2.5-2.8V。电流一般15毫安为宜。一般高亮LED采用的限流电阻是400-500欧姆，普通的采用1K左右的就行了，但不要超过2K。发光二极管的反向击穿电压约5伏。
LED的特点非常明显，寿命长、光效高、低辐射与低功耗。白光LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，其发光效率可超过150lm/W。
LED流水灯，无非就是控制8个LED灯亮灭的顺序，通常采用的方法有移位、循环赋值等等。
移位方式：首先产生移位时钟，该时钟的频率不能够高，否则LED的显示速度过快，达不到预期效果，通过移位时钟控制led_temp循环右移。
循环幅值：首先产生显示时钟，该时钟的频率不能够高，否则LED的显示速度过快，达不到预期效果，通过显示时钟，在每个时钟的上升沿向LED幅值。
实验原理图
通过原理图可以看出，当LED的负极为低电平时LED导通，否则截至，通过这我们便知道LED 的驱动原理。
实验程序
移位方式：
/********************************版权声明************************************** ** 大西瓜团队 ** **----------------------------文件信息-------------------------- ** 文件名称: led.v ** 创建日期: ** 功能描述:实现LED彩灯显示功能 ** 硬件平台:大西瓜logic^3 FPGA开发板,http://daxiguafpga.taobao.com ** 版权声明:本代码属个人知识产权,本代码仅供交流学习. **---------------------------修改文件的相关信息---------------- ** 修改人: ** 修改日期: ** 修改内容: *******************************************************************************/ module led( clk, //50M时钟输入 reset, //复位信号，高电平复位? led //led输出 );
input clk; input reset; output[7:0] led;
wire clk,reset;
reg [7:0]led,led_temp; reg [40:0] count; //分频计数器
always @ (posedge clk or negedge reset) begin if(!reset)//复位 begin led_temp<=8'h80; count<=41'h0; end else begin count<=count+1; if(count==41'hff_ff_ff) begin led_temp<=led_temp>>1; led<=~led_temp; count<=0; if(led_temp==8'h01) led_temp<=8'h80; end end end endmodule |
循环幅值：
/********************************版权声明************************************** ** 大西瓜团队 ** **----------------------------文件信息-------------------------- ** 文件名称: led_water.v ** 创建日期: ** 功能描述:实现LED显示功能 ** 硬件平台:大西瓜第三代开发板,http://daxiguafpga.taobao.com ** 版权声明:本代码属个人知识产权,本代码仅供交流学习. **---------------------------修改文件的相关信息---------------- ** 修改人: ** 修改日期: ** 修改内容: *******************************************************************************/ module led_water(clk,led,reset); input clk; input reset; output [7:0] led;
reg [7:0] led; reg [23:0] counter; reg [4:0] led_state; reg clk_div; // assign led = 8'h55; always @(posedge clk) begin if(counter==24'h500000) begin clk_div<=~clk_div; counter<=24'h000000; end else counter<=counter+1'b1; end
always @(posedge clk_div or negedge reset) begin if(!reset) begin led<=8'hff; led_state<=5'b0; end else begin case (led_state) 5'b00000: led<=8'b1111_1110; 5'b00001: led<=8'b1111_1101; 5'b00010: led<=8'b1111_1011; 5'b00011: led<=8'b1111_0111; 5'b00100: led<=8'b1110_1111; 5'b00101: led<=8'b1101_1111; 5'b00110: led<=8'b1011_1111; 5'b00111: led<=8'b0111_1111;
5'b01000: led<=8'b1011_1111; 5'b01001: led<=8'b1101_1111; 5'b01010: led<=8'b1110_1111; 5'b01011: led<=8'b1111_0111; 5'b01100: led<=8'b1111_1011; 5'b01101: led<=8'b1111_1101; 5'b01110: led<=8'b1111_1110;
5'b01111: led<=8'b1110_0111; 5'b10000: led<=8'b1101_1011; 5'b10001: led<=8'b1011_1101; 5'b10010: led<=8'b0111_1110;
5'b10011: led<=8'b1011_1101; 5'b10100: led<=8'b1101_1011; 5'b10101: led<=8'b1110_0111;
5'b10110: led<=8'b1010_1010; 5'b10111: led<=8'b0101_0101;
5'b11000: led<=8'b1000_0000; 5'b11001: led<=8'b0100_0000; 5'b11010: led<=8'b0010_0000; 5'b11011: led<=8'b0001_0000; 5'b11100: led<=8'b0000_1000; 5'b11101: led<=8'b0000_0100; 5'b11110: led<=8'b0000_0010; 5'b11111: led<=8'b0000_0001; default:led<=8'b1111_1111; endcase led_state<=led_state+1'b1; end end endmodule |
实验效果
大西瓜FPGA-->https://daxiguafpga.taobao.com
配套开发板：https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1-c.w4004-24211932856.3.489d7241aCjspB&id=633897209972
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