چراغهای فعال کننده حرکت: 5 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

این راهنما به شما نشان می دهد که چگونه می توانید از FPGA برای ایجاد نور متغیر حسگر حرکت تا زمانی که حرکت وجود دارد استفاده کنید. سطوح قرمز ، آبی و سبز همه با چسباندن مقداری به هر رنگ کنترل می شوند. این پروژه توسط تیمی نگوین و رایان لوک برای پروژه نهایی کلاس CPE 133 ایجاد شده است.

مرحله 1: قطعات

قسمت های زیر را جمع آوری کنید:

-1 برد FPGA Basys 3

-1 تخته نان

-1 LED RGB آنالوگ

-3 ماسفت npn/n-channel

-1 مقاومت 220 اهم

-1 سنسور حرکت PIR

-کابل های جهنده چندگانه

مرحله 2: برنامه FPGA Basys 3 را برنامه ریزی کنید

برای این پروژه ، ما از Pulse Width Modulation (PWM) برای کنترل روشنایی و رنگ LED RGB استفاده می کنیم که بر اساس خروجی سنسور PIR تشخیص حرکت روشن و خاموش می شود. اگر سنسور حرکت را تشخیص دهد ، LED حدود 4 ثانیه روشن می شود ، که عملکرد سنسور است.

تمام فایلهای لازم برای این پروژه در این قسمت گنجانده شده است.

ماژول ها:

ساعت تقسیم: ساعت روی صفحه Basys 3 دارای فرکانس 100 مگاهرتز است ، بنابراین ما می خواهیم این فرکانس را به 10 کیلوهرتز کاهش دهیم تا بتوانیم آن را بهتر در پیشخوان مدیریت کنیم.

شمارنده: شمارنده از 10 کیلوهرتز کاهش یافته به عنوان ورودی استفاده می کند و هنگامی که توسط سنسور حرکت فعال شود تا 255 شمارش می کند.

فلیپ فلاپ سه بعدی: کاربر انواع مختلف 8 سوئیچ روی برد را ورق می زند و این فلیپ فلاپ ها ، وقتی با فشار دکمه فعال کردن آن فلیپ فلاپ فعال شود ، مقدار سوئیچ ها را در مقایسه کننده می چسباند. این مقدار قفل شده چرخه وظیفه یا عرض پالس سیگنال خروجی را که به LED می رود تعیین می کند.

3 مقایسه کننده: خروجی 8 بیتی از پیشخوان به طور جداگانه به هریک از مقایسه کننده ها می رسد و با خروجی 8 بیتی فلیپ فلاپ مقایسه می شود. اگر خروجی شمارنده کمتر از مقدار قفل شده از D Flip Flop باشد ، مقایسه کننده یک مقدار High یک بیتی خروجی می دهد. اگر خروجی شمارنده بیشتر از مقدار قفل شده باشد ، مقایسه کننده یک مقدار کم یک بیتی خروجی می دهد. سپس مقایسه کننده مقدار آن را در رمزگشای سنسور خروجی می دهد.

3 رمزگشای سنسور: رمزگشای سنسور در صورت وجود حرکت توسط سنسور (1) یا ولتاژ پایین (0) در صورت عدم حرکت ، مقدار مقایسه کننده را خروجی می دهد. این خروجی ها مستقیماً به LED RGB می روند.

پس از بارگیری فایل های VHD:

پس از بارگیری و قرار دادن فایل ها در یک پروژه ، سنتز ، پیاده سازی و نوشتن bitstream برای پروژه. سپس ، برد basys 3 را وصل کرده و دستگاه را برنامه ریزی کنید.

مرحله 3: ایجاد مدار روی Breadboard

می توانید شماتیک را دنبال کنید و عکسها مدار را ایجاد می کنند. زمینه ها در سراسر مدار معمول است و می توان مقاومتهای اضافی را به صورت سری با mosfets اضافه کرد تا سیگنال های قرمز ، آبی یا سبز را کم نورتر کند.

مرحله 4: قطعات را به برد Basys 3 وصل کنید

می توانید از شماتیک و منابع موجود در عکسها برای اتصال برد Basys 3 خود به تخته نان استفاده کنید.

مرحله 5: نحوه استفاده

می توانید یک مقدار دودویی که توسط سوئیچ ها SW0-SW7 نشان داده می شود وارد کنید. هنگامی که این مقدار را بدست آوردید ، می توانید دکمه های BTN_L (قرمز) ، BTN_C (آبی) و BTN_R (سبز) را فشار دهید تا این مقدار به رنگ انتخاب شده توسط دکمه متصل شود. در همین حال ، سنسور حرکت باعث می شود LED با هر حرکت روشن شود.