Svjetla pokrenuta pokretom: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Ovaj će vam vodič pokazati kako koristiti FPGA za stvaranje svjetla različite boje aktiviranog senzorom pokreta sve dok postoji gibanje. Razine crvene, plave i zelene se kontroliraju vezivanjem vrijednosti za svaku pojedinačnu boju. Ovaj projekt kreirali su Timmy Nguyen i Ryan Luke za završni projekt klase CPE 133.

Korak 1: Dijelovi

Prikupite sljedeće dijelove:

-1 Basys 3 FPGA ploča

-1 Oglasna ploča

-1 RGB analogna LED

-3 npn/n-kanala MOSFET-a

-1 220 ohmski otpornik

-1 PIR senzor pokreta

-više kratkospojnih kabela

Korak 2: Programirajte FPGA baze 3

Za ovaj projekt koristimo Pulse Width Modulation (PWM) za kontrolu svjetline i boje RGB LED diode, koja se uključuje i isključuje na temelju izlaza PIR senzora za detekciju pokreta. Ako senzor detektira kretanje, LED će se uključiti oko 4 sekunde, što je funkcija senzora.

Sve datoteke potrebne za ovaj projekt uključene su u ovaj odjeljak.

Moduli:

Razdjelnik takta: Ugrađeni sat Basys 3 ima frekvenciju 100 MHz, pa želimo smanjiti tu frekvenciju na 10 KHz kako bismo njome bolje upravljali u brojaču.

Brojač: Brojač koristi smanjeni 10 KHz kao ulaz i broji do 255 kada ga omogući senzor pokreta.

3 D japanke: Korisnik će prebaciti bilo koju od 8 sklopki na ploči, a te će japanke, kada su omogućene pritiskom na tipku za uključivanje na tim japankama, zaključati vrijednost prekidača u usporedbu. Ova zaključana vrijednost će odrediti radni ciklus ili širinu impulsa izlaznog signala koji ide na LED.

3 komparatora: 8 -bitni izlaz brojača ide svakom od komparatora zasebno i uspoređuje se s 8 -bitnim izlazom japanke. Ako je izlaz brojača manji od zaključane vrijednosti iz D flip flopa, usporednik će prikazati jednobitnu visoku vrijednost; ako je izlaz brojača veći od zaključane vrijednosti, usporednik će prikazati jednobitnu nisku vrijednost. Komparator zatim šalje svoju vrijednost u senzorski dekoder.

3 senzorski dekoderi: Senzorski dekoder će ili prikazati vrijednost usporedbe ako senzor detektira gibanje (1) ili niski napon (0) ako nema kretanja. Ovi izlazi idu izravno na RGB LED.

Nakon preuzimanja VHD datoteka:

Nakon što se datoteke preuzmu i stave u projekt, sintetizirajte, implementirajte i napišite bitstream za projekt. Zatim spojite ploču basys 3 i programirajte uređaj.

Korak 3: Izgradite krug na oglasnoj ploči

Možete slijediti shemu i fotografije stvoriti krug. Uzemljenje je uobičajeno u cijelom krugu, a dodatni otpornici mogu se dodati serijski s MOSFET -ovima kako bi dodatno prigušili crvene, plave ili zelene signale.

Korak 4: Spojite komponente na ploču Basys 3

Pomoću sheme i referenci na fotografijama možete povezati svoju Basys 3 ploču s matičnom pločom.

Korak 5: Kako se koristi

Možete unijeti binarnu vrijednost koju predstavljaju prekidači SW0-SW7. Kad dobijete ovu vrijednost, možete pritisnuti gumbe BTN_L (crveno), BTN_C (plavo) i BTN_R (zeleno) da biste tu vrijednost prikvačili za boju koju je odabrao gumb. U međuvremenu, senzor pokreta će pokrenuti LED da svijetli svakim pokretom.