Liikkeellä käynnistyvät valot: 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Tässä oppaassa kerrotaan, miten FPGA: n avulla luodaan erivärinen liikeanturin laukaisema valo niin kauan kuin liikettä on. Punaisen, sinisen ja vihreän tasoa hallitaan lukitsemalla arvo kullekin yksittäiselle värille. Tämän projektin ovat luoneet Timmy Nguyen ja Ryan Luke CPE 133 -luokan viimeiseen projektiin.

Vaihe 1: Osat

Kerää seuraavat osat:

-1 Basys 3 FPGA -kortti

-1 Leipälauta

-1 analoginen RGB -LED

-3 npn/n-kanavaista MOSFETia

-1 220 ohmin vastus

-1 PIR -liiketunnistin

-useita hyppyjohtoja

Vaihe 2: Ohjelmoi FPGA Basys 3

Tässä projektissa käytämme pulssileveysmodulaatiota (PWM) ohjaamaan RGB -LEDin kirkkautta ja väriä, joka syttyy ja sammuu liiketunnistimen PIR -anturin lähdön perusteella. Jos anturi havaitsee liikkeen, LED -valo syttyy noin 4 sekunniksi, mikä on anturin tehtävä.

Kaikki tähän projektiin tarvittavat tiedostot sisältyvät tähän osioon.

Moduulit:

Kellojakaja: Basys 3: n sisäisen kellon taajuus on 100 MHz, joten haluamme alentaa taajuuden 10 KHz: iin, jotta sitä voidaan hallita paremmin laskurissa.

Laskuri: Laskin käyttää tulona alennettua 10 KHz: ää ja laskee 255: een, kun liikeanturi ottaa sen käyttöön.

3D Varvastossut: Käyttäjä kääntää minkä tahansa levyn kahdeksasta kytkimestä ja nämä varvastossut, kun se on otettu käyttöön varvastossun käyttöpainikkeen painalluksella, lukitsevat kytkinten arvon vertailuun. Tämä lukittu arvo määrittää LEDiin menevän lähtösignaalin toimintajakson tai pulssin leveyden.

3 Vertailijat: Laskurin 8 -bittinen lähtö menee jokaiselle vertailijalle erikseen, ja sitä verrataan flip -flopin 8 -bittiseen lähtöön. Jos laskurin lähtö on pienempi kuin D Flip Flopin lukittu arvo, vertailija antaa yhden bitin korkean arvon; jos laskurin lähtö on suurempi kuin lukittu arvo, vertailija antaa yhden bitin matalan arvon. Vertailija lähettää sitten arvon anturidekooderiin.

3 Anturidekooderit: Anturidekooderi joko antaa vertailijan arvon, jos anturi havaitsee liikettä (1), tai matala jännite (0), jos liikettä ei tapahdu. Nämä lähdöt menevät suoraan RGB -LEDiin.

VHD -tiedostojen lataamisen jälkeen:

Kun tiedostot on ladattu ja sijoitettu projektiin, syntetisoi, toteuta ja kirjoita projektin bittivirta. Liitä sitten basys 3 -kortti ja ohjelmoi laite.

Vaihe 3: Rakenna piiri leipälevylle

Voit seurata kaaviota ja valokuvia luoda piirin. Maaperät ovat yleisiä koko piirissä, ja lisävastuksia voidaan lisätä sarjaan mosfettien kanssa himmentääkseen edelleen punaisia, sinisiä tai vihreitä signaaleja.

Vaihe 4: Liitä komponentit Basys 3 -levyyn

Voit yhdistää Basys 3 -levyn leipälevyyn kuvien kaavion ja viitteiden avulla.

Vaihe 5: Kuinka käyttää

Voit syöttää binääriarvon, jota edustavat kytkimet SW0-SW7. Kun olet saanut tämän arvon, voit painaa painikkeita BTN_L (punainen), BTN_C (sininen) ja BTN_R (vihreä) lukitaksesi arvon painikkeella valitsemallesi värille. Samaan aikaan liikeanturi käynnistää LED -valon syttymään jokaisen liikkeen yhteydessä.