基于sopc网络化全彩景观灯控制系统设计和实现论文

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1、巾文摘要摘要近年来，作为半导体领域一部分的LED照明，正以其在性能、节能和使用寿命方面的显著优势引起人们的广泛关注。而棚较予国外，我国在景观灯照明控制技术方面足比较落后的，而且技术差异较大，标准不统一。市场上的主流产品所采用的控制器多以单片机或ARM来实现，而它们有限的控制速度以及硬件资源难以满足大型的景观灯系统全彩、多变以及网络化的控制效果。在这样的背景下，针对传统控制方法的4i足和缺陷，本文设汁了一套基于SOPC的网络化全彩景观灯控制系统。论文首先对日标要实现的人型全彩LED景观灯系统的功能特点以及LED全彩发光的驱动原理进行了分析，结合市场L不同的控制模式以及灯光

2、控制协议的优缺点，最终确定系统总体设计方案为J二位机、网络控制节点、LED驱动显示单元三层的网络控制结构。其中上位机采用VisualStudioC++来实现；网络控制节点采用了将NiosII嵌入FPGA的SOPC设汁思想；而驱动显示部分则采用PWM，驱动技术。上位机到刚络控制节点的通信基于L、vip协议，网络控制节点到LED灯的信号传输则采用DMX512协议来实现。在确定了控制方案之后，论文首先分别从硬件和软件两方面阐述了网络控制节点的具体实现过程。硬件方面，我们搭建基于NiosII处理器的SOPC硬件系统，除了向SOPC系统添加开发环境自带的基本外没之外，还向系统添加

3、了自定义的DMX512信号发生IP核以及友品公司免费提供的用于驱动DM9000A以太网控制器的IP核。软件方面，首先在NioslI环境中进行pC／OSlI操作系统的裁剪以及Lwip协议的移植，进而基于此进行软件应用程序的开发。针对LED的驱动与显示单元，本设汁为需外接解码器的全彩灯具设计了DMX512解码器，并进行了全彩LED灯的供电电源和控制驱动电路的役汁。对于通信部分，论文介绍了上位机与网络控带0节点之问的通信机制以及卜位机控制界面的具体实现过程。在论文最后，我们进行了设汁系统的集成调试并对整体研究进行了总结和展望。关键词：SOPC；uC／0Sll裁剪；Lwip移植

4、；网络通信；上位机控制英文摘要ABSTRACTRecently，LEDasanimportantpaninSemiconductorfieId，hasattr￡lctedwidespreadattentionforitssignincantadVantagesinpe—bmlance、energyefnciencyandIongusedlife．AboutLandscapelightingcontroItechn0109y’ourcount叮haSIa唱egapbehindforeign．Usually’themainstreamproductsofcontroller

5、ofaboutLandscapelightingcontroIsystemonthemarketareachieVedbyMicrocontroIlerandARM，howeVeLtheirshortageincontrolspcedandhardwareresourcesmakethemhardt0meetthecompIicatedcontrolrequirementsoflarge-scaleIandscapelightingcontrolsystem．Thispaperdesignedafull—coIorlandscapelightnetworkcontmIs

6、ystembaSedonSOPCtooVercomethesho九comingsanddencienciesofthetraditionalcontrolmethod．Inthispaper’att’rst，weanalyzedthef．unctionoffuIl-colorlandscapeandthedriVingprincipleofLED；thendiscussedtheadVantagesandthedisadVantagesofdift’erentsystemcontroIstructureanddifrerentlightingcontrDltransmi

7、ssionpmtocols；AndnnaIly，thispaperdete盯ninedthesystemcontrolscheme，whichconsistsofthreepartsfromtoptodown，thehostcomputer．thenetworknodecontroller柚dtheLEDdriVer．ThehostcomputerisdeveIopedonVis岫lStudioC++platf．o咖；TheneMorknodecontrollerisdeVeIopedbasedonlheNiosIIembeddedinF