Paggalaw na Na-trigger ng Motion: 5 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Ipapakita sa iyo ng gabay na ito kung paano gumamit ng isang FPGA upang lumikha ng isang sensor ng paggalaw na nag-trigger ng ilaw ng iba't ibang kulay hangga't mayroong paggalaw. Ang mga antas ng pula, asul, at berde ay kontrolado ng lahat sa pamamagitan ng pagdidikit ng isang halaga sa bawat indibidwal na kulay. Ang proyektong ito ay nilikha ni Timmy Nguyen at Ryan Luke para sa isang pangwakas na proyekto ng klase ng CPE 133.

Hakbang 1: Mga Bahagi

Ipunin ang mga sumusunod na bahagi:

-1 Basys 3 FPGA board

-1 Breadboard

-1 RGB analog LED

-3 npn / n-channel MOSFETs

-1 220 ohm risistor

-1 sensor ng paggalaw ng PIR

-ng maramihang mga jumper cable

Hakbang 2: I-program ang FPGA Basys 3

Para sa proyektong ito, ginagamit namin ang Pulse Width Modulation (PWM) upang makontrol ang liwanag at kulay ng isang RGB LED, na naka-on at naka-off batay sa output ng isang paggalaw na nakakakita ng PIR sensor. Kung ang sensor ay nakakita ng paggalaw, ang LED ay i-on para sa tungkol sa 4 na segundo, na kung saan ay isang pag-andar ng sensor.

Ang lahat ng mga file na kinakailangan para sa proyektong ito ay kasama sa seksyong ito.

Mga module:

Clock divider: Ang onboard na orasan ng Basys 3 ay may dalas na 100 MHz, kaya nais naming ibaba ang dalas na iyon sa 10 KHz upang mas mahusay itong pamahalaan sa counter.

Counter: Ginagamit ng counter ang nabawasan na 10 KHz bilang isang input at binibilang sa 255 kapag pinapagana ito ng sensor ng paggalaw.

3 D Flip Flops: I-flip ng gumagamit ang anumang pagkakaiba-iba ng 8 switch sa board at ang mga flip flop na ito, kapag pinagana ng pagpindot ng pindutan na paganahin ang flip flop na iyon, ay madidikit ang halaga ng mga switch sa kumpare. Tutukoy ng na-latched na halaga ang cycle ng tungkulin, o lapad ng pulso, ng signal ng output na pupunta sa LED.

3 Mga Maghahambing: Ang 8 bit na output mula sa counter ay papunta sa bawat isa sa mga kumpara nang magkahiwalay at inihambing sa 8 bit na output ng flip flop. Kung ang counter output ay mas mababa kaysa sa naka-lat na halaga mula sa D Flip Flop, ang kumpare ay maglalabas ng isang isang bit Mataas na halaga; kung ang counter output ay mas malaki kaysa sa naka-lat na halaga, ang kumpare ay maglalabas ng isang isang bit Mababang halaga. Pagkatapos ihalabas ng kumpare ang halaga nito sa decoder ng sensor.

3 Mga Sensor Decoder: Ang sensor decoder ay alinman sa output ng halaga ng kumpara kung mayroong paggalaw na nakita ng sensor (1) o mababang boltahe (0) kung walang paggalaw. Ang mga output na ito ay direktang pumunta sa RGB LED.

Pagkatapos i-download ang mga VHD file:

Kapag na-download ang mga file at inilagay sa isang proyekto, synthesize, implement, at isulat ang bitstream para sa proyekto. Pagkatapos, ikonekta ang basys 3 board at i-program ang aparato.

Hakbang 3: Bumuo ng Circuit sa Breadboard

Maaari mong sundin ang eskematiko at mga larawan lumikha ng circuit. Karaniwan ang mga bakuran sa buong circuit, at ang mga karagdagang resistors ay maaaring idagdag sa serye kasama ang mga mosfet upang higit na lumabo alinman sa pula, asul, o berde na mga signal.

Hakbang 4: Ikonekta ang Mga Bahagi sa Basys 3 Board

Maaari mong gamitin ang eskematiko at mga sanggunian sa mga larawan upang ikonekta ang iyong Basys 3 board sa breadboard.

Hakbang 5: Paano Gumamit

Maaari kang maglagay ng halagang binary na kinakatawan ng mga switch na SW0-SW7. Kapag mayroon ka ng halagang ito, maaari mong pindutin ang mga pindutan na BTN_L (pula), BTN_C (asul), at BTN_R (berde) upang mailagay ang halagang iyon sa kulay na napili ng pindutan. Samantala, ang sensor ng paggalaw ay magpapalitaw ng LED upang magaan ang ilaw sa bawat paggalaw.