Motion Triggered Lights: 5 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Denne guiden viser deg hvordan du bruker en FPGA til å lage et bevegelsessensor utløst lys med varierende farger så lenge det er bevegelse. Nivåene av rødt, blått og grønt kontrolleres alle ved å låse en verdi til hver enkelt farge. Dette prosjektet ble opprettet av Timmy Nguyen og Ryan Luke for et siste prosjekt i klasse CPE 133.

Trinn 1: Deler

Samle følgende deler:

-1 Basys 3 FPGA -brett

-1 brødbrett

-1 RGB analog LED

-3 npn/n-kanal MOSFET

-1 220 ohm motstand

-1 PIR bevegelsessensor

-flere startkabler

Trinn 2: Programmer FPGA Basys 3

For dette prosjektet bruker vi Pulse Width Modulation (PWM) for å kontrollere lysstyrken og fargen til en RGB LED, som slås på og av basert på utgangen fra en bevegelsesdetekterende PIR -sensor. Hvis sensoren oppdager bevegelse, vil LED -en slås på i omtrent 4 sekunder, som er en funksjon av sensoren.

Alle filer som er nødvendige for dette prosjektet er inkludert i denne delen.

Moduler:

Klokkedeler: Basys 3s innebygde klokke har en frekvens på 100 MHz, så vi ønsker å bringe frekvensen ned til 10 KHz for bedre å håndtere den i telleren.

Teller: Telleren bruker den reduserte 10 KHz som inngang og teller til 255 når den er aktivert av bevegelsessensoren.

3 D Flip Flops: Brukeren vil snu hvilken som helst av de 8 bryterne på brettet, og disse flip -flops, når de aktiveres ved å trykke på den flip -floppens aktiveringsknapp, låser verdien av bryterne seg i komparatoren. Denne låste verdien vil bestemme driftssyklusen eller pulsbredden til utgangssignalet som går til lysdioden.

3 Komparatorer: 8 -biters utgang fra telleren går til hver av komparatorene separat og sammenlignes med 8 -biters utgang fra flip -floppen. Hvis tellerutgangen er mindre enn den låste verdien fra D Flip Flop, vil komparatoren sende ut en bit høy verdi; hvis telleutgangen er større enn den låste verdien, vil komparatoren sende ut en en-bit lav verdi. Komparatoren sender deretter verdien ut i sensordekoderen.

3 Sensordekodere: Sensordekoderen sender enten ut verdien til komparatoren hvis det oppdages bevegelse av sensoren (1) eller lav spenning (0) hvis det ikke er noen bevegelse. Disse utgangene går direkte til RGB LED.

Etter nedlasting av VHD -filene:

Når filene er lastet ned og plassert i et prosjekt, skal du syntetisere, implementere og skrive bitstrømmen for prosjektet. Koble deretter til basys 3 -kortet og programmer enheten.

Trinn 3: Bygg krets på brødbrett

Du kan følge skjemaet og bildene oppretter kretsen. Begrunnelsen er vanlig i hele kretsen, og flere motstander kan legges til i serie med mosfets for ytterligere å dempe enten de røde, blå eller grønne signalene.

Trinn 4: Koble komponenter til Basys 3 -kortet

Du kan bruke skjemaet og referansene på bildene til å koble Basys 3 -kortet til brødbrettet.

Trinn 5: Hvordan bruke

Du kan legge inn en binær verdi representert av bryterne SW0-SW7. Når du har denne verdien, kan du trykke på knappene BTN_L (rød), BTN_C (blå) og BTN_R (grønn) for å låse denne verdien til fargen som er valgt av knappen. I mellomtiden vil bevegelsessensoren aktivere LED -en til å lyse for hver bevegelse.