红外感应RGB-LED灯动态色彩控制系统设计

本文主要介绍了如何设计和制作一个红外感应RGB-LED灯，该装置能够通过红外感应来改变LED灯的颜色。设计任务包括基本要求和提高部分，涉及到红外信号的发射、接收、信号整形以及PWM（脉宽调制）产生等关键技术。 设计任务的核心是构建一个红外感应RGB-LED灯，当接收到红外信号（如挥手）时，RGB-LED颜色会发生变化。基本要求是每次感应后颜色变化一次，并且至少能显示8种不同的颜色，如彩虹效果。提高部分则建议将单个RGB-LED升级为RGB-LED点阵，并探索其他感应方式来控制颜色变化。 设计原理涉及以下几个关键部分： 1. **红外发射**：使用LM555定时器芯片产生38kHz的高频方波，作为红外信号的基础。这个信号会被调制成1kHz的低频调制信号，以携带颜色变化的信息。 2. **接收电路**：红外接收部分采用TIL0038红外接收器，它可以滤除环境噪声，只对特定频率的红外信号做出响应。接收到的信号经过可再触发单稳态电路整形，确保每个感应动作只产生一个精确的脉冲。 3. **信号整形**：整形后的信号用于触发计数器，通过查表（真值表或LMP_ROM）来确定对应的颜色。在加入ROM元件前，需要创建一个.mif格式的存储器初始设定文件。 4. **PWM产生电路**：PWM是控制RGB-LED颜色的关键技术。通过改变PWM波形的占空比，可以调整LED的亮度，从而实现颜色的平滑过渡。PWM波形由PWM产生电路生成，可能使用FPGA或其他数字逻辑控制器实现。 5. **LED驱动电路**：驱动电路负责根据PWM信号控制RGB-LED的亮度，确保颜色的变化平稳且无闪烁。 进度安排和报告要求未在摘要中详细说明，但通常会包括设计阶段、制作阶段、测试阶段和最终报告的编写。参考文献则提供相关领域的深入学习资料。 这个项目涵盖了电子工程中的多个方面，包括模拟电路设计（如红外发射和接收）、数字逻辑（PWM产生和查表）、以及物理交互设计（红外感应）。通过完成这个项目，不仅可以提升电子设计技能，还能了解实际应用中的色彩控制和人机交互技术。