在當今的社會，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日常生活中有重要的運用，如廣告牌的設(shè)計和節(jié)日彩燈的設(shè)計都能運用到它的原理。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)計要求在預(yù)定的時間到來時，會產(chǎn)生一個控制信號控制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)字電路中計數(shù)器原理。

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

　　1． 設(shè)計目的：

　　1．熟悉利用QuartusII開發(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)計思路，軟件環(huán)境參數(shù)配置，仿真，管腳分配；

　　3．了解VerilogHDL語言設(shè)計。

　　2.設(shè)計任務(wù)及要求：

　　跑馬燈控制器的設(shè)計

　　基本要求：設(shè)計一個跑馬燈控制器，能夠根據(jù)外部的撥碼開關(guān)來控制速度。

　　在完成基本要求的基礎(chǔ)上，可進一步增加功能、提高性能。

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

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

　　半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個P-N結(jié)。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會以光子的形式發(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，后來各種光色的LED在交通信號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)濟效益和社會效益。以12英寸的紅色交通信號燈為例，在美國本來是采用長壽命，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)計的燈中，Lumileds公司采用了18個紅色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。汽車信號燈也是LED光源應(yīng)用的重要領(lǐng)域。

　　對于一般照明而言，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)藍光（λp=465nm，Wd=30nm），高溫燒結(jié)制成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍光激發(fā)后發(fā)出黃色光射，峰值550nLED燈m。藍光LED基片安裝在碗形反射腔中，覆蓋以混有YAG的樹脂薄層，約200-500nm。 LED基片發(fā)出的藍光部分被熒光粉吸收，另一部分藍光與熒光粉發(fā)出的黃光混合，可以得到白光。

　　對于InGaN/YAG白色LED，通過改變YAG熒光粉的化學組成和調(diào)節(jié)熒光粉層的厚度，可以獲得色溫3500-10000K的各色白光。這種通過藍光LED得到白光的方法，構(gòu)造簡單、成本低廉、技術(shù)成熟度高，因此運用最多。