A3 -instrument: 5 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

ENGELSK

Ganske enkelt:

A3:

- Autonom

- Autodidakt

- Autotune

Mål:- Optag lyd med mikrofonen.

- Forstærk filteret og digitaliser signalet.

- Beregn og vis FFT.

- Digitalt modulere signalet.

- Forstærk signalet, og gendan det til en højttaler.

Yderligere Information:

Alle målene er ikke nået.

Netop disse:

- Visning af FFT på LT24 -skærmen (FFT -værdierne beregnes faktisk i HPS, men LT24 -skærmen og HPS er ikke i kommunikation)

- Digital modulering af signalet

Materialekartotek:

-DE0-Nano-SoC Board.

- Terasic LT24 skærm

- Operationel forstærker TL081CP *3

- Spændingsomformer MAX660

- USB -port

- Ultrasonic Ranging Module HC-SR04

- Kontakt

- 10 kOhms potentiometre

- 1000µF kondensator

- 1J63 kondensator *2

- 22nJ250 kondensator *2

- 1K63 kondensator *2

- 10nF kondensator

- 1µF kondensator

- 220µF kondensator

- 10µF kondensator *7

- 1 kOhms modstand *3

- 39 kOhms modstand

- 22 kOhms modstand

- 3, 3 kOhms modstand

- 150 kOhms modstand

- 10 ohm modstand *3

- 1 MOhms modstand

- 150 Ohms modstand

- 330 Ohms modstand

- 6, 8 kOhms modstand

- 4, 7 kOhms modstand

- Diode Schottky

- Velleman ENERGY batteri

- Båndkabel

- WS2812 LED'er Strip

Værktøjer:

- Quartus

- Altium

- PuTTY

- KissFFT

FRANCAIS

Forenkling:

A3:

- Autonome

- Autodidacte

- Autotune

Objekter:

- Capturer le son avec mikrofon

- Forstærker, filtrer og nummeriseringssignal.

- Calculer et afficher la FFT

- Moduler numériquement le signal.

- Forstærker le signal og le restituer avec un haut parleur

Kompletterende oplysninger:

Tous les objectifs cités ne sont pas encore atteints.

Ved hentning af notering i ce cas:

- Affichage de la FFT sur l'écran (les valeurs de la fft sont belles et bien calculées côté HPS, il manque cependant la communication entre le HPS et l'écran)

- Modulation numérique du signal

Liste de Matériel:

-Carte DE0-Nano-SoC

- Ecran Terasic LT24

- Amplificatør opérationnel TL081CP *3

- Spændingsomformer MAX660

- USB -port

- Capteur Ultrason HC-SR04

- Interrupteur.

- Potentiomètre 10 kOhms

- Kondensator på kapacitet 1000µF

- Kondensatør 1J63 *2

- Kondensatør 22nJ250 *2

- Kondensatør 1K63 *2

- Condensateur de capacité 10 nF

- Kondensatør med en kapacitet på 1 µF

- Kondensatør de capacité 220 µF

- Condensateur de capacité 10 µF *7

- Modstand 1 kOhms *3

- Modstand 39 kOhms

- Modstand 22 kOhms

- Modstand 3, 3 kOhms

- Modstand 150 kOhms

- Modstand 10 ohm *3

- Modstand 1 MOhms

- Modstand 150 Ohm

- Modstand 330 Ohm

- Modstand 6, 8 kOhms

- Modstand 4, 7 kOhms

- Diode Schottky

- Batteri velleman ENERGI

- Câbles en nappe

- Ruban de LEDs WS2812

Outils:

- Quartus

- Altium

- PuTTY

- KissFFT

Trin 1: Partie Analogique: Entrée // Analog Part: Entry

ENGELSK

Først skal du lave printkortet for indgangsdelen

Denne post er opdelt i 3 faser:

- Mikrofon

- Forforstærker (TL081CP)

- Automatisk forstærkningskontrol kredsløb (TL081CP)

- Spændingsomformer kredsløb (MAX660)

FRANCAIS

Tout d'abord, il faut réaliser le PCB du schéma de l'entrée de la carte DE0 Nano SoC.

Cette entrée est composé des étage suivants:

- Mikrofon.

- Montagepræamplificatør. (TL081CP)

- Montageforstærker à Contrôle Automatique de Gain (TL081CP)

- Montage omvendt spænding (MAX660)

Trin 2: Partie Analogique: Sortie // Analog Part: Output

ENGELSK

Derefter skal du lave printkortet fra output fra DE0-Nano-SoC til højttaleren.

Hovedfaser:

-DAC (MCP4821-E/P), der gør det digitale signal fra DE0-Nano-SoC til et analogt signal.

- Det første ordens udjævningsfilter til at udjævne signalet fra DAC.

- Lydforstærkeren (LM386-1/NOPB)

FRANCAIS

Ensuite, på réalise le PCB de sortie de la carte jusqu'au Haut Parleur.

Les étages bemærkelsesværdige:

-Le montage du DAC (MCP4821-E/P) qui permet de convertir le signal numérique sortant de la carte DE0-Nano-SoC en un analog analog.

- Filtre de lissage du premier ordre pour lisser le signal en sortie du DAC.

- Montage Amplificateur de puissance (LM386N-1/NOPB).

Trin 3: Tilslutning À La Carte DE0-Nano-SoC // Tilslutning til DE0-Nano-SoC-kortet

ENGELSK

Nu hvor du har printkortet, kan du slutte dem til DE0-Nano-SoC-kortet. Først kan du forbinde "entry" -delen til ADC'en, der følger med kortet, efter ovenstående skema.

Det samme for den analoge del "output", hvor de to dele er forbundet takket være en SPI -protokol, hvor "Master" er tavlen og "Slave", DAC:

- MOSI: Tilsluttet pin 4 (SDI) på DAC.

- SCLK: Tilsluttet pin 3 (CLK) på DAC.

- SS: Tilsluttet pin 2 (CS) på DAC'en.

- GND: Tilsluttet jorden til "output" -kortet.

FRANCAIS

Maintenant que les deux PCB sont faits on va pouvoir les connecter à la carte DE0-Nano-SoC. On connecte la partie analogique "Entrée" à l'ADC de la carte DE0-Nano-SoC selon le schéma ci-dessus.

De même pour la partie analogique "Sortie", où les deux parties sont connectés selon un protocole SPI où la carte est le "Maitre" et le DAC le "Slave":

- MOSI: branché à la patte 4 (SDI) du DAC.

- SCLK: branché à la patte 3 (CLK) du DAC.

- SS: branché à la patte 2 (CS) du DAC.

- GND: branché au ground du PCB de sortie.

Trin 4: Ajout Des Modules // Tilføjelse af moduler

ENGELSK

Ultrasonic Ranging Module HC-SR04:

Inden du tilslutter 'ECHO' -stiften til kortets GPIO -pin, skal du realisere en spændingsdeler for at reducere spændingen på GPIO -stiften, da den ikke accepterer mere end 3,3V, når' ECHO' -stiften leverer 5V.

WS2812 LED -bånd:

Lysdioder er forbundet til kortets GPIO -ben. Når programmet kører, skifter lysdioderne deres farve afhængigt af afstanden mellem HC-SR04-sensoren og en forhindring.

FRANCAIS

Capteur Ultrason HC-SR04:

Avant de brancher à une pin GPIO, il faut réaliser un pont diviseur de tension entre la pin ECHO du capteur et la pin de la carte, pour ne pas envoyer du 5V sur cette dernière qui n'acceptent que du 3, 3V au max.

Ruban de LEDs WS2812:

Lysdioderne kan ikke tilsluttes aux pins GPIO de la carte. Programmet kan lanceres, og lysdioderne kan ikke ændres til koblingen og funktionen til fjernbetjening til HC-SR04 og en uhindret forhindring.

Trin 5: Partie Numérique: Projet Quartus // Numerisk del: Quartus -projekt

ENGELSK

TRIN 1: LÆS. SOF -FILEN

-Tilslut DE0-Nano-SoC-kortet til din pc via USB BLASTER-porten.

- Åbn.qpf -filen på Quartus.

- Gå til Værktøjer> Programmerer> Højreklik på fillisten> Skift fil> Vælg.sof -filen.

TRIN 2: RET TILBORDETS IP -ADRESSE

-Tilslut DE0-Nano-SoC-kortet til din pc via UART-porten.

- Start PuTTY, og opret forbindelse til kortet (COM3)

- Terminal åbner, forbind som root.

- Indtast følgende linje: ifconfig eth0 IP (IP'en, du havde konfigureret i din computers parametre)

TRIN 3: LÆS PROGRAMMET

- På PuTTY skal du oprette forbindelse til kortet via ssh -protokollen med den IP, du tidligere har brugt

- Opret forbindelse som root

- Via og EDS terminal, gå til projektmappen:

cd/cygdrive/c/quartus_design/HPS_CONTROL_FPGA_LED/software

(Stien til projektet i /softwarefilen)

- Indtast følgende kommando:

scp./ULTRA_PROJECT root@IP:/home/root

(med tidligere angivet IP)

FRANCAIS

ETAPE 1: CHARGER LE FICHIER. SOF

-Connector la carte DE0-Nano-SoC à votre PC par le port USB BLASTER.

- Ouvrir le fichier.qpf du projet sur Quartus.

- Cliquer sur Tools> Programmer> klik på listen over fichiers> rediger fil> sélectionner le.sof

ETAPE 2: FIXER L'ADRESSE IP DE LA CARTE

-Connecter la carte DE0-Nano-SoC à votre PC par le port UART.

- Lancer PuTTY, og connectez vous à la carte (entrer COM3)

- Un terminal s'ouvre, connectez vous en tant que root

- Entrer la commande ifconfig eth0 IP (L 'IP fixe que vous auriez préalablement configuré dans les paramètres de votre ordinateur)

ETAPE 3: CHARGER LE PROGRAM

- Sur Putty, connectez vous à la carte via ssh en entrant l'adresse IP que vous avez entré à l'étape précédente

- Forbindelse kan være en tant que root

- Via en terminal EDS, rendez vous à l'emplacement de votre projet (via la commande cd), dans le sous-dossier software (là ou se trouve le main.c). Eksempel:

cd/cygdrive/c/quartus_design/HPS_CONTROL_FPGA_LED/software

(Chemin jusqu'au projet puis dans le fichier /software /)

- Compilez votre program à l'aide de la commande make

- Entrer ensuite la commande:

scp./ULTRA_PROJECT root@IP:/home/root

(avec l'adresse IP spécifiée précédemment)