基于FPGA的全彩景观灯控制系统的实现.pdf

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1、分类号UDC密级单位代码10151基于FPGA的全彩景观灯控制系统的实现陈晓鸽指导教师王丹职称学位授予单位大连海事大学教授申请学位级别硕士学科(专业)电力电子与电力传动论文完成日期2011年6月答辩日期2011年7月答辩委员会主席煳黜TheRealizationofFull--ColorLandscapedLightControlSystemBasedonFPGAAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterofDegreeby

2、ChenXiaoge(PowerElectronicsandPowerDrives)ThesisSupervisor：ProfessorWangDanJune2011大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成博／硕士学位论文==基壬鲤鱼△数全显量理红控剑丕统丝塞现==．。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：7丝亟毖

3、学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、《中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密口

4、在年解密后适用本授权书。不保密吖(请在以上方框内打“√")论文作者签名；乍艮晚妈导师签名：日期：沙fJ年7月争日中文摘要摘要景观照明产业近年来由于第四代光源—I．ED光源的加入得到飞速发展，市场需求不断增长，而国内LED景观照明控制系统技术差异大，标准不统一，尚有很大的研究空间。市场上的LED景观灯控制系统多采用单片机或ARM来实现，单片机和ARM的有限的控制速度和硬件接口无法满足大型的景观灯系统全彩、动态、多变、远程的控制效果。在这样广阔的市场空间和巨大的研究空间的背景下，针对传统控制方法在技术上的不足和控制效果上的缺陷，本文设计了一套基于FPGA的全彩景观灯控制系统的实现方

5、案。论文首先对LED景观灯控制系统的功能特点进行了分析，并结合市场上不同控制方案与技术的优缺点，确定系统总体设计方案为管理主机、网络节点控制器?驱动显示单元三层结构网络控制，选择基于DMX512灯光传输协议、NioslI嵌入式处理器和uC／OSII操作系统的控制技术来实现网络节点控制器，并从全彩LED的发光原理角度出发，选择PWM技术控制LED。确定了控制方案和开发工具后，论文对网络节点控制器的设计与实现进行了详细的研究，分别从硬件和软件两个方面详细阐述了节点控制器的实现过程。在●硬件方面设计了DMX512信号IP核和全彩LED控制IP核，之后完成基于SOPC技术的硬件设计，构

6、建NioslI系统。在NioslI集成开发环境中设计了基于uC／OSII操作系统和LwTCP／IP协议的软件应用程序，最后下载调试。针对LED的驱动显示单元，为符合DMX512协议的全彩LED灯具设计了信号驱动电路，并用全彩LED点光源构建全彩LED灯具，为其设计相应的解码器、驱动电源和控制电路。针对管理主机用C撑语言编写了上位机管理软件，实现了友好的人机界面和网络通信控制功能。论文最后介绍了系统级调试结果并对整体研究进行了总结和展望。关键词：全彩LED景观灯；DMXSl2协议；IP核；嵌入式操作系统英文摘要ABSTRACTInrecentyears，thelandscapel

7、ightingindustryhavebeenbeingdevelopedrapidlyduetothejoinmentofthefourthgenerationoflightsource-LED，marketdemandkeepsgrowing，whiledomesticLEDlandscapelightingcontrolsystemtechnologyexistshugedifferences，andstandardsarenotuniform，muchresearchstillCan