最新要闻
- 马斯克嘲讽苹果AR头显:花3500美元买它 不如20美元买包致幻菇_全球看热讯
- 天天讯息:浓烟下的美国:N95口罩销量猛增逾10倍、中国产空气净化器大卖
- 环球时讯:16GB/32GB内存笔记本对比实测:16GB不够用了
- 讯飞星火认知大模型V1.5正式发布:知识问答突破 可以告别搜索了-环球百事通
- 2023年底更多极端天气来袭 美国警告厄尔尼诺已形成-世界热门
- 快资讯:特朗普因机密文件案被起诉 将于下星期出庭
- 快舟一号甲固体火箭第20次发射:“导里导气”
- 英国政府将对油气公司征收暴利税设定门槛
- 端午节火车票开售 热门车票“秒空”
- 基建狂魔新作!世界上建设难度最高的跨海集群工程:深中通道
- 另外赠送洁面乳:多芬氨基酸洁面泡泡2瓶49.9元发车(新低)|每日报道
- 全球短讯!大叔被疑偷拍自证清白后仍遭女子曝光 网友:太欺负人
- 考生考前与老师闲聊押中英语作文:十分幸运
- 陕西一考生考前与老师闲聊押中英语作文:十分幸运,考完第一时间找老师表达喜悦
- 茶颜悦色杯底现镊子,工作人员:是夹茶叶用的,已处理中|今日视点
- 住房公积金制度惠及面进一步扩大 去年全国发放贷款超万亿元|天天实时
广告
手机
iphone11大小尺寸是多少?苹果iPhone11和iPhone13的区别是什么?
警方通报辅警执法直播中被撞飞:犯罪嫌疑人已投案
- iphone11大小尺寸是多少?苹果iPhone11和iPhone13的区别是什么?
- 警方通报辅警执法直播中被撞飞:犯罪嫌疑人已投案
- 男子被关545天申国赔:获赔18万多 驳回精神抚慰金
- 3天内26名本土感染者,辽宁确诊人数已超安徽
- 广西柳州一男子因纠纷杀害三人后自首
- 洱海坠机4名机组人员被批准为烈士 数千干部群众悼念
家电
今日关注:17-呼吸灯
(相关资料图)
1.呼吸灯
呼吸灯在我们的生活中很常见,在手机上多作为消息提醒指示灯而被广泛使用,其效果是小灯在一段时间内从完全熄灭的状态逐渐变到最亮,再在同样的时间段内逐渐达到完全熄灭的状态,并循环往复。这种效果就像“呼吸”一样,有张有弛,而且给人一种很舒服的感觉。其工作原理是利用 PWM 来控制小灯在相同时间段内的不同占空比,即在同样小时间段内,小灯亮的时间依次增加到最大后再依次减小,从而实现渐亮到渐灭的“呼吸”效果。
2.PWM介绍
脉冲宽度调制(PWM),是英文“Pulse Width Modulation”的缩写,简称脉宽调制,是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
2.1 PWM频率/周期/占空比/脉冲时间
- PWM频率:是指1秒钟内信号从高电平到低电平再回到高电平的次数(一个周期);也就是说一秒钟PWM有多少个周期
- PWM周期:上升沿到上升沿(下降沿到下降沿的时间)
- 脉冲时间:高电平时间
- 占空比(duty cycle):一个周期内,高电平时间占整个周期的比例
2.2 占空比运算
- 50M时钟,时钟周期为20ns,占空比50%,高电平时间为20*50% = 10ns
- 周期是10ms,脉冲时间是8ms,占空比8/10 = 80%
2.3 占空比原理
- 以单片机为例,我们知道,单片机的IO口输出的是数字信号,IO口只能输出高电平和低电平。假设高电平为5V 低电平则为0V 那么我们要输出不同的模拟电压,就要用到PWM,通过改变IO口输出的方波的占空比从而获得使用数字信号模拟成的模拟电压信号
- 电压是以一种连接1或断开0的重复脉冲序列被夹到模拟负载上去的(例如LED灯,直流电机等),连接即是直流供电输出,断开即是直流供电断开。通过对连接和断开时间的控制,理论上来讲,可以输出任意不大于最大电压值(即0~5V之间任意大小)的模拟电压,比方说 占空比为50% 那就是高电平时间一半,低电平时间一半,在一定的频率下,就可以得到模拟的2.5V输出电压 那么75%的占空比 得到的电压就是3.75V
- PWM的调节作用来源于对“占周期”的宽度控制,“占周期”变宽,输出的能量就会提高,通过阻容变换电路所得到的平均电压值也会上升,“占周期”变窄,输出的电压信号的电压平均值就会降低,通过阻容变换电路所得到的平均电压值也会下降,也就是,在一定的频率下,通过不同的占空比 即可得到不同的输出模拟电压,PWM就是通过这种原理实现D/A转换的。
- PWM就是在合适的信号频率下,通过一个周期里改变占空比的方式来改变输出的有效电压
2.4 PWM控制呼吸灯
- 人眼对于80Hz以上的刷新频率完全没有闪烁感,刷新频率太低看起来就回闪烁。对于LED灯,当其频率大于50Hz的时候,基本看不到闪烁(常亮)’* 频率很高时,看不到闪烁,占空比越大,LED越亮;
- 频率很低时,可看到闪烁,占空比越大,LED越亮。
- 所以,在频率一定下,可以用不同占空比改变LED灯的亮度。 使其达到一个呼吸灯的效果
3.FPGA设计
- 使用LED灯实现呼吸的效果,LED灯电平点亮
3.1 模块框图和波形图
- 整个呼吸灯“呼吸”的效果分为两部分,一个过程是从灭到亮,另一个过程是从亮到灭。为了把复杂的问题简单化,我们把 led 整个“呼吸”的动作进行分解,先分析从灭到亮的过程,而从亮到灭则是与之相反的一个过程。
- 假设灯从熄灭到完全点亮的时间为1s,通过控制 PWM 的占空比来实现 led 灯越亮的效果。我们知道同一时间段内,如果供给 led 灯一个脉冲信号的低电平持续的时间越长(高电平持续的时间越短)led 灯就越亮,我们就是通过调整 PWM 实现高低电平的占空来调控 led 灯的亮度,我们取 n 个相同的时间段,然后让低电平的持续时间按照相等的时间间隔逐渐增多,这样子我们看上去的 led 灯就会越来越亮了。
- 将亮灯的1s分为等长的时间段,每一段时间内低电平的时间不断增加,实现灯的亮度依次增加,实现呼吸的效果,将1s分为1000份,每一份是1ms,在每一份的1ms内低电平的时间逐渐增加,每次增加1us第1个 1ms 1us第2个 1ms 2us第3个 3ms 3us.........
- 需要三个计数器cnt_1s、cnt_1ms、cnt_1us
- cnt_1us - 时钟周期是20ns,1us需要50个时钟周期,最大计数到49
- cnt_1us 0-49 0-49 0-49 0-49 0-49 0-49 ......
- cnt_1ms - 1ms = 1000us = 1000个0-49计数时间,cnt_1us经过一个0-49的计数周期,cnt_1ms自加1
- cnt_1ms需要计数1000个0-49,计数最大值是1000-1 = 999
- cnt_1s - 1s = 1000ms = 1000个cnt_1ms计数周期(0-999),cnt_1ms每经历一个0-999计数,cnt_1s自加1
如何在1ms内控制低电平时间不断增加?
cnt_1s 1 2 3cnt_1ms 0 1 .... 999 0 1 .... 999 0 1 2 ... 999第1个周期cnt_1ms有1个周期的数值小于cnt_1s第2个周期cnt_1ms有2个周期的数值小于cnt_1s第3个周期cnt_1ms有3个周期的数值小于cnt_1s.............第999个周期cnt_1ms有999个周期的数值小于cnt_1s
- 发现 led_out 为低电平时间时 cnt_1s 计数器的计数值总是小于 cnt_1ms 计数器的计数值,所以得出控制低电平时间的关键条件:led_out,当cnt_1ms<=cnt_1s,保持低电平,其他为高电平
- 熄灭信号就是led_out进行取反要使 cnt_1s 计数器的计数值总是大于 cnt_1ms 计数器的计数值才能实现每一个 1ms 的时间小段的低电平持续时间都不一样且渐渐减小的效果。为了区分从灭到亮和从亮到灭两个过程我们使用一个标志信号,这个标志信号不是脉冲,而是一个电平,更准确的来讲应该叫使能信号,这里我们取名为 cnt_1s_en
3.2 RTL
module breath_led#(parameter CNT_1US_MAX = 6"d49 ,parameter CNT_1MS_MAX = 10"d999 ,parameter CNT_1S_MAX = 10"d999)(input wire sys_clk , //系统时钟 50MHzinput wire sys_rst_n , //全局复位 output reg led_out //输出信号,控制 led 灯 ); //reg define reg [5:0] cnt_1us ;reg [9:0] cnt_1ms ;reg [9:0] cnt_1s ;reg cnt_1s_en ;//cnt_1us:1us 计数器always@(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)if(sys_rst_n == 1"b0)cnt_1us <= 6"b0;else if(cnt_1us == CNT_1US_MAX)cnt_1us <= 6"b0;elsecnt_1us <= cnt_1us + 1"b1;//cnt_1ms:1ms 计数器always@(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)if(sys_rst_n == 1"b0)cnt_1ms <= 10"b0;else if(cnt_1ms == CNT_1MS_MAX && cnt_1us == CNT_1US_MAX)cnt_1ms <= 10"b0;else if(cnt_1us == CNT_1US_MAX)cnt_1ms <= cnt_1ms + 1"b1;//cnt_1s:1s 计数器always@(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)if(sys_rst_n == 1"b0)cnt_1s <= 10"b0;else if(cnt_1s == CNT_1S_MAX && cnt_1ms == CNT_1MS_MAX && cnt_1us == CNT_1US_MAX)cnt_1s <= 10"b0;else if(cnt_1ms == CNT_1MS_MAX && cnt_1us == CNT_1US_MAX)cnt_1s <= cnt_1s + 1"b1;//cnt_1s_en:1s 计数器标志信号always@(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)if(sys_rst_n == 1"b0)cnt_1s_en <= 1"b0;else if(cnt_1s == CNT_1S_MAX && cnt_1ms == CNT_1MS_MAX && cnt_1us == CNT_1US_MAX)cnt_1s_en <= ~cnt_1s_en;//led_out:输出信号连接到外部的 led 灯always@(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)if(sys_rst_n == 1"b0)led_out <= 1"b0;else if((cnt_1s_en == 1"b1 && cnt_1ms < cnt_1s) || (cnt_1s_en == 1"b0 && cnt_1ms > cnt_1s))led_out <= 1"b0;elseled_out <= 1"b1;endmodule
3.3 Testbench
`timescale 1ns/1nsmodule tb_breath_led();//wire definewire led_out ; //reg definereg sys_clk ;reg sys_rst_n ; //********************************************************************/ //***************************** Main Code ****************************// //********************************************************************// //初始化系统时钟、全局复位initial beginsys_clk = 1"b1;sys_rst_n <= 1"b0;#20sys_rst_n <= 1"b1;end //sys_clk:模拟系统时钟,每 10ns 电平翻转一次,周期为 20ns,频率为 50MHzalways #10 sys_clk = ~sys_clk;breath_led#(.CNT_1US_MAX(6"d4 ),.CNT_1MS_MAX(10"d9 ),.CNT_1S_MAX (10"d9 ))breath_led_inst(.sys_clk (sys_clk ), //input sys_clk.sys_rst_n (sys_rst_n ), //input sys_rst_n.led_out (led_out ) //output led_out); endmodule
关键词:
今日关注:17-呼吸灯
华为云 UCS GitOps:轻松交付多集群云原生应用
全球速看:OPEN AI 全新版本来了2.0.0永久免费在线体验构建AI开放生态
Angular4 教程_编程入门自学教程_菜鸟教程-免费教程分享
虚拟列表
马斯克嘲讽苹果AR头显:花3500美元买它 不如20美元买包致幻菇_全球看热讯
天天讯息:浓烟下的美国:N95口罩销量猛增逾10倍、中国产空气净化器大卖
环球时讯:16GB/32GB内存笔记本对比实测:16GB不够用了
讯飞星火认知大模型V1.5正式发布:知识问答突破 可以告别搜索了-环球百事通
2023年底更多极端天气来袭 美国警告厄尔尼诺已形成-世界热门
快资讯:特朗普因机密文件案被起诉 将于下星期出庭
车载雷达报警测试要点
快舟一号甲固体火箭第20次发射:“导里导气”
英国政府将对油气公司征收暴利税设定门槛
天天热点!.NET的8种JSON序列化反序列化工具供你选择
端午节火车票开售 热门车票“秒空”
基建狂魔新作!世界上建设难度最高的跨海集群工程:深中通道
另外赠送洁面乳:多芬氨基酸洁面泡泡2瓶49.9元发车(新低)|每日报道
全球短讯!大叔被疑偷拍自证清白后仍遭女子曝光 网友:太欺负人
考生考前与老师闲聊押中英语作文:十分幸运
陕西一考生考前与老师闲聊押中英语作文:十分幸运,考完第一时间找老师表达喜悦
茶颜悦色杯底现镊子,工作人员:是夹茶叶用的,已处理中|今日视点
住房公积金制度惠及面进一步扩大 去年全国发放贷款超万亿元|天天实时
天天关注:WPF中有中心点的slider滑动条
世界头条:易基因:全基因组DNA甲基化和小RNA分析揭示甘蓝型油菜种子的基因组不对称性
接口防刷处理方案,太优雅了!
Linux磁盘分区扩容-世界今亮点
ChatGTP:没人比我更懂诗歌_当前头条
四部门:深入开展家电以旧换新_天天即时看
美国铀期货U3O8价格于6月7日涨至56.25美元
方便英文单词_方便英文
医疗产业ETF(159877)涨0.67%,开立医疗涨5.08%,华兰股份涨5.31%
全球看点:唯美的歌词带意境(唯美的歌词)
天天快讯:中国无人驾驶高速地铁海外开工:最大载客量达1100人
16核i9+RTX 4060游戏本价格也被国产打下来了 七彩虹将星X15仅售5999|每日聚焦
【新要闻】赛力斯董事长张兴海:恶性竞争将毁掉企业和行业
全球关注:低头玩手机等于颈椎增压45斤!相当于6岁小孩骑脖子
马斯克要横扫欧洲!特斯拉全新超级工厂曝光:投资超300亿 或落地西班牙
陆家嘴数智天地·智慧谷项目亮相 金融科技企业拟在此设立研发总部
天天滚动:双方家长有矛盾怎么办 双方家长有矛盾怎么解决
全球微资讯!websocket
海外直播源码技术文字聊天功能的配置_当前速讯
深入浅出Spring原理及实战「缓存Cache开发系列」
每日快看:缯怎么读怎么组词_缯怎么读
环球时讯:英特尔开始停产11代处理器
王治郅视频_王治郅事件-全球最新
莫兰迪作品高清大图_莫兰迪作品 每日精选
天天消息!22.5万起 小鹏G6开启预售 官方:真正的6边形战士来了
全球实时:惠普推出新款无线耳机:充电盒自带触控屏 控制音乐播放
全球快播:高考考生遇采访喊话:取消调休 取消调休
网购格力空调收到“木各力”牌 商家拒绝退款
余承东:特斯拉FSD进入中国我们也不怕 依然可以遥遥领先
焦点快播:gtx260m显卡(gtx260m)
高考前最后一课丨常德市七中老师收到全班学生送的礼物 笑着笑着就哭了_当前快讯
dnf带幻影的史诗武器(dnf幻影手镯) 世界热闻
当前速递!猪菜磨底VS服务回暖!5月CPI或小幅反弹
热讯:流年
世界百事通!深度学习应用篇-计算机视觉-语义分割综述[5]:FCN、SegNet、Deeplab等分割算法、常用二维三维半立体数据集汇总、前景展望等
每日资讯:美团太细了:Springcloud 微服务优雅停机,如何实现?
全网Jenkins+Gitee+Docker/SSH 部署避坑点总结 每日关注
全球通讯!人工智能(AI)热潮提振了的科技股,并推高了对冲基金的回报,帮助他们挽回去年的损失
今日快讯:热力学第一定律功能关系(热力学第一定律)
热消息:favorite subject(favorite)
天天看点:辽宁省沈阳市2023-06-06 16:27发布大风蓝色预警
每日报道:qq显示iphone在线没有显示4g(qq显示iphone在线)
全球百事通!正整数包括什么分数(正整数包括什么)
鸡汤用高压锅煮要煮多久 高压锅炖鸡汤要压多少分钟
守护者之铠(永恒守护者腿铠)-全球消息
充满“海洋”味!比亚迪宋PLUS冠军版来了:选它还是四驱哈弗枭龙MAX
世界热头条丨精装版丰田陆巡 全新雷克萨斯GX全球首发:能越野的日系豪华!
美国一列满载全新汽车的火车脱轨:弯弯曲曲扭成“贪吃蛇”
快消息!K60系列终极大作!曝Redmi K60 Ultra 7月登场
重庆一女生考完哭着说终于不用做数学了:网友神回复-焦点观察
汉字的演变历史手抄报_汉字的演变历史 天天最新
高考“钉子户”梁实谈第27次高考:文综重大失误
世界短讯!珍惜时间的名人小故事(珍惜时间的名人)
全球播报:百度贴吧怎么注册帐号登录(百度贴吧怎么注册帐号)
热推荐:太极杨氏85赵斌视频(赵斌杨氏85式太极拳)
Nginx安装部署及性能优化 当前看点
每日动态!Map
恩施市教育局电子政务系统(恩施市教育局电子政务登录)
tom ford男友(sufjan stevens男朋友)_头条焦点
全球通讯!“宗”这个字应该如何正确读音?
董明珠:格力空调10年免费包修 对手不敢这么做
天玑9200手机出手 5G上行速度跑出440Mbps新纪录-世界热点
每日看点!扎克伯格批苹果Vision Pro头显:社交属性太差 不如跟Meta
梅西打义乌厂商措手不及:迈阿密新队服来不及生产 每日时讯
北大屠夫称大学生就业难关键在父母:大学生是普通教育 不要把自己当精英 世界播报
今日观点!医保卡_医保卡里的钱可以取出来吗
qq用手机怎么设置空白名字_手机qq怎么弄空白名字
当前速看:【机构调研记录】凯石基金调研江苏雷利
RTOS测试(韩国方案)
pxo理论_pxo-全球动态
runningman超能力特辑第二季_running man超能力特辑|今亮点
泰国(硬盘)
【读财报】年初以来99单IPO项目终止:海通证券数量居首,华金证券撤否率最高
人类首次!我国科研人员监测到伽马射线暴全过程:来自20多亿年前
今热点:iOS 17体验评测:20条Bug 9个变化 不值得升级
每日热门:学生打架老师要求用英语复述过程 两人散装英语让网友笑趴
福建福州:智能服务机器人产销两旺