Bevægelseslygter: 5 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Denne vejledning viser dig, hvordan du bruger en FPGA til at oprette et bevægelsessensor, der udløses af forskellige farver, så længe der er bevægelse. Niveauerne af rød, blå og grøn kontrolleres alle ved at låse en værdi til hver enkelt farve. Dette projekt blev oprettet af Timmy Nguyen og Ryan Luke til et sidste projekt i klasse CPE 133.

Trin 1: Dele

Saml følgende dele:

-1 Basys 3 FPGA bord

-1 brødbræt

-1 RGB analog LED

-3 npn/n-kanal MOSFET'er

-1 220 ohm modstand

-1 PIR bevægelsessensor

-flere jumperkabler

Trin 2: Programmer FPGA Basys 3

Til dette projekt bruger vi Pulse Width Modulation (PWM) til at styre lysstyrken og farven på en RGB LED, som tænder og slukker baseret på output fra en bevægelsesdetekterende PIR -sensor. Hvis sensoren registrerer bevægelse, tændes LED'en i cirka 4 sekunder, hvilket er en funktion af sensoren.

Alle nødvendige filer til dette projekt er inkluderet i dette afsnit.

Moduler:

Urdeler: Basys 3's indbyggede ur har en frekvens på 100 MHz, så vi vil bringe denne frekvens ned til 10 KHz for bedre at styre den i tælleren.

Tæller: Tælleren bruger den reducerede 10 KHz som input og tæller til 255, når den er aktiveret af bevægelsessensoren.

3 D Flip Flops: Brugeren vil vende enhver række af de 8 switches på tavlen, og disse flip -flops, når de aktiveres ved at trykke på denne flip -flops aktiveringsknap, låser switches værdi sig i komparatoren. Denne låste værdi bestemmer driftscyklussen eller pulsbredden for det udgangssignal, der går til LED'en.

3 Komparatorer: 8 -bit -output fra tælleren går til hver af komparatorerne separat og sammenlignes med 8 -bit -output fra flip -floppen. Hvis tællerudgangen er mindre end den låste værdi fra D Flip Flop, sender komparatoren en en-bit høj værdi; hvis tællerudgangen er større end den låste værdi, sender komparatoren en en-bit lav værdi. Komparatoren sender derefter sin værdi ind i sensordekoderen.

3 Sensordekodere: Sensordekoderen sender enten værdien af komparatoren, hvis der registreres bevægelse af sensoren (1) eller lav spænding (0), hvis der ikke er nogen bevægelse. Disse udgange går direkte til RGB LED.

Efter download af VHD -filer:

Når filerne er downloadet og placeret i et projekt, skal du syntetisere, implementere og skrive bitstream til projektet. Tilslut derefter basys 3 -kortet og programmer enheden.

Trin 3: Byg kredsløb på brødbræt

Du kan følge skematikken og fotos oprette kredsløbet. Begrundelsen er almindelig i hele kredsløbet, og yderligere modstande kan tilføjes i serie med mosfeterne for yderligere at dæmpe enten de røde, blå eller grønne signaler.

Trin 4: Tilslut komponenter til Basys 3 -kortet

Du kan bruge skematikken og referencerne på billederne til at forbinde dit Basys 3 -bord med brødbrættet.

Trin 5: Sådan bruges

Du kan indtaste en binær værdi repræsenteret af switchene SW0-SW7. Når du har denne værdi, kan du trykke på knapperne BTN_L (rød), BTN_C (blå) og BTN_R (grøn) for at låse værdien til den farve, der er valgt med knappen. I mellemtiden vil bevægelsessensoren aktivere LED'en til at lyse med hver bevægelse.