实验二 三色LED模块
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实验二 三色LED模块
一、实验目标
1.熟悉PWM控制LED亮度原理；
2.调用EPI提供的子vi编写控制三色LED灯程序；
3.PWM波占空比自动变化，实现LED灯颜色和亮度变化。
二、硬件介绍
2.1 LITE104数字接口
逻辑接口和串行IO是复用管脚.
逻辑IO描述
逻辑IO复用功能
2.2 三色LED模块
三色 LED 将红、绿、蓝三种 LED
集成在一个灯珠里，通过调节三种颜色的亮度，可以实现彩色光。亮度通过lite104的 PWM
控制，占空比越大，灯越亮。
三色 LED 模块有 4 个管脚，“R” 是红色，“G” 是绿色，“B” 是蓝色，“-”是 GND
电路公共端。
| 名称 | 功能 |
|---|---|
| B | 蓝色LED正向端 |
| G | 绿色LED正向端 |
| R | 红色LED正向端 |
| LED负向端 |
2.3 管脚说明
通过跳线和传感器相连，因为PWM和Digital共用管脚。下表列处对应关系。
| Digital管脚 | PWM对应管脚 |
|---|---|
| DO0 | PWM1 |
| DO1 | PWM2 |
| DO2 | PWM3 |
| DO3 | PWM4 |
下表列出了PWM对应传感器 的说明：
表 1 端口说明
| 插孔名称 | 说明 |
|---|---|
| PWM3 | PWM（脉宽调制）第 3 路，控制红色 LED 亮度 |
| PWM2 | PWM（脉宽调制）第 2 路，控制绿色 LED 亮度 |
| PWM1 | PWM（脉宽调制）第 1 路，控制蓝色 LED 亮度 |
| GND | 电路的公共参考点 |
三、实验步骤
3.1 PWM管脚和LED连接
将LITE104通过usb线和电脑连接，将LITE104的PWM1/2/3分别连到LED模块R/G/B管脚。
电路板连接如图所示：
设备连接图
3.2 运行程序
Labview运行后，可以看上位机PWM变化。
3.3 观察测量
程序运行后，观察LED颜色变化，用示波器测量PWM变化。
四、LabVIEW程序解读
程序使用 E-PI
提供的接口函数通过软件编程实现传感器控制/测量。主要使用“设备初始化.vi”、“PWM1&2.vi”
。
4.1 整体框图
图展示了本实例的运行界面和程序框图。实例运行效果上位机自动调节“PWM”占空比，观察LED亮度变化。
运行界面
整体程序框图
4.2 程序流程图
实例流程图
4.3 Init状态
Init”状态为程序初始化状态，该状态完成E-PI 通信端口设置和PWM3
输出设置（PWM3输出占空比不变，当然用户也可设置成可变。若设置成可变，则需在“Output”状态中实现
其代码）。该状态代码如图所示：
“Init”状态
（1） 设备初始化.vi：该 VI 会自动查找 E-PI
的通信端口，找到后其会设置该端口参数，返回一个端口资源；若未找返回的 boolean
值为 false，并且会返回一个错误。（vi 具体解释可见功能 VI 简述.pdf）
（2） PWM.vi：该 VI 是一个多态
VI，可以根据选择下拉列表选择当前使用功能。如选择“PWM1& PWM 2”那么程序实际控制
PWM1 和 PWM2 端口；如果选择“PWM3&PWM4”则实际控制 PWM3 和 PWM4
端口。实例在初始化时只需设置 PWM3 即可，故可只使能 PWM3。（vi 具体解释可见功能
VI 简述.pdf）
在实际实现时，当设备初始化.vi 返回“True”时才对 PWM3
的设置，即在“True”分支中设置，同时更改状态为“Output”，在下一次循环时就会进入“Output”状态；若返回“False”，不进行任何操作。
4.4 Output状态
“Output”状态下需要动态改变 PWM1 和 PWM2 的输出占空比，用来调节 LED
灯的亮度。该状态代码如图所示：
“Output”状态
（1）PWM.vi：该 VI 是一个多态
VI，可以根据选择下拉列表选择当前使用功能。如选择“PWM1& PWM 2”那么程序实际控制
PWM1 和 PWM2 端口；如果选择“PWM3&PWM4”则实际控制 PWM3 和 PWM4
端口。实例在“Output”状态下只需改变 PWM1 和 PWM2 的输出占空比。
在实现上，程序控制 PWM1 占空比输出范围为 0%~100%，步进为 1%；控制 PWM2
占空比输出范围为 0%~100%，步进为 10%。PWM1 完成一次循环设置后，PWM2
才进行一次设置。此处实现用户可根据自身需求进行修改。