الأضواء المشغلة بالحركة: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

سيوضح لك هذا الدليل كيفية استخدام FPGA لإنشاء ضوء أثار مستشعر الحركة بألوان مختلفة طالما كانت هناك حركة. يتم التحكم في مستويات الأحمر والأزرق والأخضر عن طريق تثبيت قيمة لكل لون على حدة. تم إنشاء هذا المشروع بواسطة Timmy Nguyen و Ryan Luke لمشروع نهائي لفئة CPE 133.

الخطوة 1: الأجزاء

اجمع الأجزاء التالية:

-1 Basys 3 لوحة FPGA

-1 اللوح

-1 RGB LED التناظرية

-3 npn / n-channel MOSFETs

-120 أوم المقاوم

-1 مستشعر حركة PIR

- كبلات توصيل متعددة

الخطوة 2: برمجة قواعد FPGA 3

بالنسبة لهذا المشروع ، نستخدم Pulse Width Modulation (PWM) للتحكم في سطوع ولون RGB LED ، والذي يتم تشغيله وإيقافه بناءً على خرج مستشعر PIR لاكتشاف الحركة. إذا اكتشف المستشعر حركة ، فسيتم تشغيل مؤشر LED لمدة 4 ثوانٍ تقريبًا ، وهي إحدى وظائف المستشعر.

يتم تضمين جميع الملفات اللازمة لهذا المشروع في هذا القسم.

الوحدات:

مقسم الساعة: يبلغ تردد ساعة Basys 3 المدمجة 100 ميجا هرتز ، لذلك نريد خفض هذا التردد إلى 10 كيلو هرتز لإدارته بشكل أفضل في العداد.

العداد: يستخدم العداد 10 كيلو هرتز المخفض كمدخل ويتم احتسابه حتى 255 عندما يتم تمكينه بواسطة مستشعر الحركة.

3 D Flip Flops: سيقوم المستخدم بقلب أي مجموعة متنوعة من المفاتيح الثمانية الموجودة على السبورة ، وعند تمكين هذه الزحافات ، عند تمكينها عن طريق الضغط على زر تمكين هذا الوجه ، ستغلق قيمة المفاتيح في المقارنة. ستحدد هذه القيمة المغلق دورة العمل ، أو عرض النبضة ، لإشارة الخرج التي تذهب إلى مؤشر LED.

3 المقارنات: ينتقل خرج 8 بت من العداد إلى كل من المقارنات على حدة ويتم مقارنته بإخراج 8 بت من flip flop. إذا كان ناتج العداد أقل من القيمة المغلق من D Flip Flop ، فإن المقارنة ستخرج قيمة عالية من بت واحد ؛ إذا كان ناتج العداد أكبر من القيمة المغلق ، فسيقوم المقارنة بإخراج قيمة منخفضة بت واحد. ثم يقوم المقارن بإخراج قيمته في وحدة فك ترميز المستشعر.

3 مفكك تشفير المستشعرات: ستخرج وحدة فك ترميز المستشعر إما قيمة المقارنة إذا كانت هناك حركة تم اكتشافها بواسطة المستشعر (1) أو جهد منخفض (0) إذا لم تكن هناك حركة. هذه المخرجات تذهب مباشرة إلى RGB LED.

بعد تنزيل ملفات VHD:

بمجرد تنزيل الملفات ووضعها في المشروع ، قم بتوليف وتنفيذ وكتابة تدفق البتات الخاص بالمشروع. بعد ذلك ، قم بتوصيل لوحة basys 3 وبرمج الجهاز.

الخطوة 3: بناء دائرة على اللوح

يمكنك متابعة التخطيطي والصور تنشئ الدائرة. الأسباب شائعة في جميع أنحاء الدائرة ، ويمكن إضافة مقاومات إضافية في سلسلة مع mosfets لزيادة تعتيم الإشارات الحمراء أو الزرقاء أو الخضراء.

الخطوة 4: قم بتوصيل المكونات بلوحة Basys 3

يمكنك استخدام التخطيط والمراجع في الصور لربط لوحة Basys 3 بلوحة التجارب.

الخطوة 5: كيفية الاستخدام

يمكنك إدخال قيمة ثنائية ممثلة بالمفاتيح SW0-SW7. بمجرد حصولك على هذه القيمة ، يمكنك الضغط على الأزرار BTN_L (أحمر) و BTN_C (أزرق) و BTN_R (أخضر) لتثبيت هذه القيمة على اللون المحدد بواسطة الزر. وفي الوقت نفسه ، سوف يقوم مستشعر الحركة بتشغيل مؤشر LED للإضاءة مع كل حركة.