Svjetla pokrenuta pokretom: 5 koraka

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2025-01-23 14:37

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

Korak 1: Dijelovi

Prikupite sljedeće dijelove:

-1 Basys 3 FPGA ploča

-1 Breadboard

-1 RGB analogna LED

-3 npn/n-kanala MOSFET-ovi

-1 220 ohmski otpornik

-1 PIR senzor pokreta

-više kratkospojnih kabela

Korak 2: Programirajte FPGA baze 3

Za ovaj projekt koristimo Pulm Width Modulation (PWM) za kontrolu svjetline i boje RGB LED diode, koja se uključuje i isključuje na osnovu 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 je 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 okrenuti bilo koju od 8 sklopki na ploči, a ove japanke, kada su omogućene pritiskom na dugme za omogućavanje na tim japankama, zaključat će vrijednost prekidača u komparator. Ova zaključana vrijednost će odrediti radni ciklus ili širinu impulsa izlaznog signala koji ide do LED diode.

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, komparator će prikazati jednobitnu visoku vrijednost; ako je izlaz brojača veći od zaključane vrijednosti, komparator će prikazati jednobitnu nisku vrijednost. Komparator zatim emituje svoju vrijednost u senzorski dekoder.

3 senzorski dekoderi: Senzorski dekoder će ili prikazati vrijednost komparatora ako senzor detektira kretanje (1) ili nizak napon (0) ako nema pokreta. Ovi izlazi idu direktno na RGB LED.

Nakon preuzimanja VHD datoteka:

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

Korak 3: Izgradite krug na pločici

Možete slijediti shemu i fotografije stvoriti krug. Uzemljenje je uobičajeno u cijelom krugu, a dodatni otpornici se mogu dodati serijski sa MOSFET -ovima za dodatno prigušivanje crvenih, plavih ili zelenih signala.

Korak 4: Povežite komponente na Basys 3 ploču

Možete koristiti shemu i reference na fotografijama za povezivanje vaše Basys 3 ploče s matičnom pločom.

Korak 5: Kako se koristi

Možete unijeti binarnu vrijednost predstavljenu prekidačima SW0-SW7. Kada dobijete ovu vrijednost, možete pritisnuti tipke BTN_L (crveno), BTN_C (plavo) i BTN_R (zeleno) da biste tu vrijednost prikvačili za boju koju je odabralo dugme. U međuvremenu, senzor pokreta će pokrenuti LED da svijetli svakim pokretom.