基于arm的智能霓虹灯设计

《基于arm的智能霓虹灯设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、山东建筑大学课程设计说明书目录目录1摘要21设计目的32设计要求33设计内容43.1整体设计43.2霓虹灯工作原理53.3器件选择63.3.1S3C2440简介63.3.2LED73.4各模块电路83.4.1电源电路的模块83.4.2时钟电路的模块83.4.3复位电路的模块93.4.4串口电路模块103.4.5LED显示模块103.5软件设计11总结与致谢12参考文献13附录14山东建筑大学课程设计说明书摘要近年来随着科技的飞速发展，霓虹灯正逐渐走进人们的生活，特别是当今充满竞争的时代，各地政府为吸引游客和投资者，在城市

2、的沿街、沿道、沿河、沿线等地用霓虹灯造景，实施"亮化工程"，以美化环境、树立城市形象。随着ARM嵌入式系统的应用越来越广泛，功能也越来越强大，对系统中的人机界面的要求也越来越高，在应用需求的驱使下，许多在Linux下的图形界面软件包的开发和移植工作中都涉及到底层LED驱动的开发问题。因此选用ARM嵌入式微处理器，并在用其构成的嵌入式系统中开发LED驱动得以广泛运用。本章将针对选用的ARM芯片，确定整个控制系统的硬件选型和单元电路的设计方案。同时绘制系统电路图并进行硬件系统的调试。关键词:嵌入式；ARM；霓虹灯；硬件；山东

3、建筑大学课程设计说明书1设计目的本设计要求实现一个智能霓虹灯控制系统。该系统有自动与手动控制两种方式。在自动方式下，系统可根据持续显示不同的霓虹灯效果，每种效果持续2分钟；在手动方式下，可以单独控制每种效果的显示，并且可以控制所有灯的亮灭。并且所有信息都可通过串口显示在电脑上。2设计要求1、根据设计题目的要求，以及根据已知参数对输入信号特征进行分析、需求分析，选择确定ARM芯片型号、霓虹灯、串口控制芯片型号，完成系统硬件设计。2、基本教学要求：每人一台计算机，计算机安装ADS、Protel等软件。山东建筑大学课程设计说明

4、书3设计内容3.1整体设计本课程设计采用S3C2440芯片，该芯片采用了非常先进的ARM920T内核，它是由ARM(AdvancedRISCMachines)公司研制的，通过详细分析系统的软、硬件设计步骤、实现细节以及调试技巧等，设计出霓虹灯显示控制电路。本方案以S3C2440芯片作为硬件控制核心，电源模块、复位模块、时钟模块、以及显示模块组成。在软件控制方面根据各种亮灯时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号，然后驱动各种颜色的灯亮或灭。该新型LED霓虹灯实际应用效果较好，亮灯模式多，用户可以根据不同场合和时

5、间来调节亮灯频率和亮灯时间。与普通LED彩灯相比，具有体积小，价格低，耗能低、通用性强等优点。其系统总体框图。如图1所示。9针JTAG接口S3C2440ARM9复位电路RAM存储器晶振电路稳压电源LED控制器LED显示器ROM存储器图1.系统整体结构框图1.复位电路可完成系统上电复位和在系统工作时用户手动按键复位;2.电源电路为3.3V、1.8V和1.2V的稳压模块，给时S3C2440芯片、内核及其他外围电路供电;山东建筑大学课程设计说明书3.有源晶振为系统提供工作时钟，通过片内PLL电路倍频为50MHZ作为ARM920

6、T微处理器的工作时钟;4.扩展的SDRAM存储器作为系统运行时的主要区域，系统及用户数据、堆栈均位于SDRAM存储器中;5.JTAG接口可对芯片内部的所有部件进行访问，通过该接口可对系统进行调试、编程等;3.2霓虹灯工作原理霓虹灯是一种低气压冷阳极辉光放电发光的光源。气体放电发光是自然界的一种物理现象。通过气体放电使电能转换为五光十色的光谱线，这是霓虹灯工作重要的基本过程。在通常情况下，气体是良好的绝缘体，它并不能传导电流。但是在强电场、光辐射、粒子轰击和高温加热等条件下，气体分子可能发生电离，产生了可以自由移动的带电粒

7、子，并在电场作用下形成电流，使绝缘的气体成为良导体。这种电流通过气体的现象就被称为气体放电过程。在密闭的玻璃管内，充有氖、氦、氩等气体，灯管两端装有两个金属电极，电极一般用铜材料制作，电极引线接入电源电路，配上一只高压变压器，将10～15kV的电压加在电极上。由于管内的气体是由无数分子构成的，在正常状态下分子与原子呈中性。在高电压作用下，少量自由电子向阳极运动，气体分子的急剧游离激发电子加速运动，使管内气体导电，发出色彩的辉光（又称虹光）。霓虹灯原理的发光颜色与管内所用气体及灯管的颜色有关；霓虹灯原理如果在淡黄色管内装氖

8、气就会发出金黄色的光，如果在无色透明管内装氖气就会发出黄白色的光。霓虹灯原理要产生不同颜色的光，就要用许多不同颜色的灯管或向霓虹灯管内装入不同的气体。山东建筑大学课程设计说明书3.3器件选择3.3.1S3C2440简介产品简介：S3C2440A微处理器是一款由Samsung半导体公司推出的高性能、低功耗、高集成度并具