在當(dāng)今的社會(huì)，科技迅速發(fā)展，跑馬燈在我們生活中有著很多的應(yīng)用，跑馬燈控制器在我門(mén)日常生活中有重要的運(yùn)用，如廣告牌的設(shè)計(jì)和節(jié)日彩燈的設(shè)計(jì)都能運(yùn)用到它的原理。跑馬燈是一串按一定的規(guī)律像流水一樣連續(xù)閃亮。

　　跑馬燈的設(shè)計(jì)要求在預(yù)定的時(shí)間到來(lái)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)控制LED燈的流向、間歇等，LED燈流向可以隨著電路的改變而改變，并具有自控、手控、流向控制功能等。主要參考數(shù)字電路中計(jì)數(shù)器原理。

　　此次的設(shè)計(jì)致力于LED燈的流水設(shè)計(jì)，使之可以按一定的規(guī)律像流水一樣閃亮。

　　1． 設(shè)計(jì)目的：

　　1．熟悉利用QuartusII開(kāi)發(fā)數(shù)字電路的基本流程和QuartusII軟件的相關(guān)操作；

　　2．掌握基本的設(shè)計(jì)思路，軟件環(huán)境參數(shù)配置，仿真，管腳分配；

　　3．了解VerilogHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)。

　　2.設(shè)計(jì)任務(wù)及要求：

　　跑馬燈控制器的設(shè)計(jì)

　　基本要求：設(shè)計(jì)一個(gè)跑馬燈控制器，能夠根據(jù)外部的撥碼開(kāi)關(guān)來(lái)控制速度。

　　在完成基本要求的基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步增加功能、提高性能。

　　LED 是英文 light emitting diode （發(fā)光二極管）的縮寫(xiě)，它的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料芯片，用銀膠或白膠固化到支架上，然后用銀線(xiàn)或金線(xiàn)連接芯片和電路板，然后四周用環(huán)氧樹(shù)脂密封，起到保護(hù)內(nèi)部芯線(xiàn)的作用，最后安裝外殼，所以 LED 燈的抗震性能好。運(yùn)用領(lǐng)域涉及到手機(jī)、臺(tái)燈、家電等日常家電和機(jī)械生產(chǎn)方面。

　　LED（Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹(shù)脂封裝起來(lái)。

　　半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)P-N結(jié)。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED燈發(fā)光的原理。而光的波長(zhǎng)也就是光的顏色，是由形成P-N結(jié)的材料決定的。

　　最初LED用作儀器儀表的指示光源，后來(lái)各種光色的LED在交通信號(hào)燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。以12英寸的紅色交通信號(hào)燈為例，在美國(guó)本來(lái)是采用長(zhǎng)壽命，低光視效能的140瓦白熾燈作為光源，它產(chǎn)生2000流明的白光。經(jīng)紅色濾光片后，光損失90%，只剩下200流明的紅光。而在新設(shè)計(jì)的燈中，Lumileds公司采用了18個(gè)紅色LED光源，包括電路損失在內(nèi)，共耗電14瓦，即可產(chǎn)生同樣的光效。汽車(chē)信號(hào)燈也是LED光源應(yīng)用的重要領(lǐng)域。

　　對(duì)于一般照明而言，人們更需要白色的光源。1998年發(fā)白光的LED開(kāi)發(fā)成功。這種LED是將GaN芯片和釔鋁石榴石（YAG）封裝在一起做成。GaN芯片發(fā)藍(lán)光（λp=465nm，Wd=30nm），高溫?zé)Y(jié)制成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍(lán)光激發(fā)后發(fā)出黃色光射，峰值550nLED燈m。藍(lán)光LED基片安裝在碗形反射腔中，覆蓋以混有YAG的樹(shù)脂薄層，約200-500nm。 LED基片發(fā)出的藍(lán)光部分被熒光粉吸收，另一部分藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的黃光混合，可以得到白光。

　　對(duì)于InGaN/YAG白色LED，通過(guò)改變YAG熒光粉的化學(xué)組成和調(diào)節(jié)熒光粉層的厚度，可以獲得色溫3500-10000K的各色白光。這種通過(guò)藍(lán)光LED得到白光的方法，構(gòu)造簡(jiǎn)單、成本低廉、技術(shù)成熟度高，因此運(yùn)用最多。