일반기술

LED Color 조명등

본 사업에서는 음의 크기나 주파수에 따라 full-color로 색상이 변화하는 LED 조명등 모듈을 개발하고자 한다. 적, 녹(G), 청(B)의 LED 소자들을 사용하여 하드웨어를 구성하고 이를 음에 따라 디지털적으로 제어하는 모듈을 상용 FPGA 칩을 이용하여 구현한다. 회로설계 및 구현방법은 VHDL 언어를 이용하여 FPGA 칩으로 프로토타입을 제작하고, 테스트보드를 만든다.◆ 모듈 규격 - CODEC 해상도 : 12 bit - 표현가능 Color 수: 1,024 color - 샘플링 주파수 : 8 kHz - LED 수 : 15 ~ 30 개 - 공급전압 : AC 220V 또는 DC 12V - 게이트 수 : 35,000 gates - FPGA 종류 : EPF10K50RC240-3본 조명시스템은 소리의 크기나 주파수에 따라 Red, Green, Blue LED의 펄스를 제어함으로서 full color를 구현하는 것이다. 음성이나 음악의 아날로그 신호를 입력 받아 ADC를 통해 디지털 신호로 변환한다. 이를 다시 양수 데이터로 표시하고 샘플 간의 경사도를 이용하여 주파수 성분을 얻는다. 데이터는 매우 빠르게 변화하므로 완만한 변화를 위하여 이동평균을 계산함으로서 저역특성을 구한다. 이 결과의 크기에 따라 각 적색, 녹색, 청색 LED를 구동하는 펄스를 생성하여 출력한다. 본 시스템은 128 ~ 1,024 가지의 색상을 구현할 수 있으며, 색상의 변화 속도도 조절이 가능하다. 또한 입력음에 따른 변화모드 또는 고정모드로서 동작시킬 수 있다. 고정모드는 1,024 색상중 특정 색상을 나타내도록 설정할 수 있고, 더욱 밝은 조명을 위해 백색 표시도 가능하다. 그리고 소리 데이터를 입력받는 부분을 무선으로 구현하여 편리성을 도모할 수 있다.