基于VHDL的彩燈控制

隨著科技日新月異的發(fā)展，在現(xiàn)代生活中，彩燈作為一種景觀，安裝在建筑物的適當(dāng)?shù)胤揭皇亲鳛檠b飾增添節(jié)日氣氛，二是有一種廣告宣傳的作用;用在舞臺上增強晚會燈光效果。對動態(tài)燈光實時控制的裝置很多，如電腦編程4路彩燈控制器、CEC電腦彩燈控制器、EPROM程控編碼彩燈控制器和計算機燈光控制系統(tǒng)。這些控制裝置均運用計算機技術(shù)、電子技術(shù)和聲光技術(shù)，對被控?zé)艄庀到y(tǒng)按設(shè)定的變化方案進行亮、滅燈控制，形成各種燈光圖案，有時還配以和諧的音樂，達(dá)到令人嘆為觀止的光、聲、色的綜合藝術(shù)效果。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用系統(tǒng)向著小型化、快速化、大容量、重量輕的方向發(fā)展，EDA(ElectronicDesign Automatic)技術(shù)的應(yīng)用引起電子產(chǎn)品及系統(tǒng)開發(fā)的革命性變革。VHDL語言作為可編程邏輯器件的標(biāo)準(zhǔn)語言描述能力強，覆蓋面廣，抽象能力強，在實際應(yīng)用中越來越廣泛。設(shè)計者的原始描述是非常簡練的硬件描述，經(jīng)過EDA工具綜合處理，最終生成付諸生產(chǎn)的電路描述或版圖參數(shù)描述的工藝文件。整個過程通過EDA工具自動完成，大大減輕了設(shè)計人員的工作強度，提高了設(shè)計質(zhì)量，減少了出錯的機會。下面介紹在美國ALTERA公司的MAX+PLUSⅡ平臺上使用VHDL實現(xiàn)的彩燈控制電路。

1　一種簡單的控制電路--VHDL編程彩燈控制電路

(1)由于CPLD(復(fù)雜可編程邏輯器件)/FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)可以重復(fù)無數(shù)次編程，在電路不做改動的情況下，只需改變程序就可以靈活地調(diào)整彩燈圖案和變化方式，給燈光的變化帶來很大的方便。在電路中，如果以1代表亮燈，以0代表滅燈，由0，1按不同的規(guī)律組合代表不同的燈光圖案晚會彩燈控制。以8燈為例，該電路能使彩燈依次閃亮，呈現(xiàn)出流水的效果。

(2)花樣為彩燈1～8從右到左逐次點亮，又從左到右逐次點亮，全滅，全亮，循環(huán)往復(fù)。修改信號S的位數(shù)為5，輸出變量Q的1，0組合如下改變。

2　四花樣自動切換的彩燈控制器

在電子技術(shù)實驗教學(xué)中，筆者設(shè)計了一種4花樣自動切換的彩燈控制器。彩燈控制器的第1種花樣為彩燈從右到左，然后從左到右逐次點亮，全滅全亮，第2種花樣為彩燈兩邊同時亮1個逐次向中間移動再散開;第3種花樣為彩燈兩邊同時亮2個逐次向中間移動再散開;第4種花樣為彩燈兩邊同時亮3個，然后4亮4滅，4滅4亮，最后1滅1亮。多個花樣自動變換，循環(huán)往復(fù)。時間間隔與前面一樣只修改輸出變量Q的0，1組合即可。

3　結(jié)　語

如果燈的顏色多種多樣則可以很方便的組成多種漂亮的方案。例如某晚會用紅綠黃3種彩燈采光，3組燈亮的順序是：紅燈亮—綠燈亮—黃燈亮—紅綠燈亮—綠黃燈亮—黃紅燈亮—全亮—全暗。重復(fù)以上過程。可以很方便地設(shè)計這3組彩燈的控制電路。在這里就不設(shè)計了。仿真正確后通過下載電纜下載到CPLD/FPGA芯片上即可。芯片可以重復(fù)使用無數(shù)次。只要擁有計算機，配上相應(yīng)的軟件就可以隨心所欲的改變彩燈的圖案，而且不受時間的限制。