A3 -instrument: 5 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

ENGELSK

Rett og slett:

A3:

- Autonom

- Autodidact

- Automatisk tonejustering

Mål:- Ta lyd med mikrofonen.

- Forsterke filteret og digitalisere signalet.

- Beregn og vis FFT.

- Moduler signalet digitalt.

- Forsterke signalet og tilbakestille det til en høyttaler.

Ytterligere informasjon:

Alle målene er ikke oppnådd.

Nettopp disse:

- Visning av FFT på LT24 -skjermen (Faktisk er FFT -verdiene beregnet i HPS, men LT24 -skjermen og HPS er ikke i kommunikasjon)

- Digital modulering av signalet

Stykklister:

-DE0-Nano-SoC Board.

- Terasic LT24 -skjerm

- Driftsforsterker TL081CP *3

- Spenningsomformer MAX660

- USB -port

- Ultrasonic Ranging Module HC-SR04

- Bytte om

- 10 kOhms potensiometre

- 1000µF kondensator

- 1J63 kondensator *2

- 22nJ250 kondensator *2

- 1K63 kondensator *2

- 10nF kondensator

- 1µF kondensator

- 220µF kondensator

- 10µF kondensator *7

- 1 kOhms motstand *3

- 39 kOhms motstand

- 22 kOhms motstand

- 3, 3 kOhms motstand

- 150 kOhms motstand

- 10 ohm motstand *3

- 1 MOhms motstand

- 150 ohm motstand

- 330 ohm motstand

- 6, 8 kOhms motstand

- 4, 7 kOhms motstand

- Diode Schottky

- Velleman ENERGY -batteri

- Båndkabel

- WS2812 LED -stripe

Verktøy:

- Quartus

- Altium

- PuTTY

- KissFFT

FRANCAIS

Forenkling:

A3:

- Autonome

- Autodidacte

- Automatisk tonejustering

Objekter:

- Capturer le son avec mikrofon

- Forsterker, filtrer, og nummeriseringssignal.

- Calculer et afficher la FFT

- Moduler numériquement le signal.

- Amplifier le signal et le restituer avec un haut parleur

Informasjonskomplettere:

Tous les objectifs cités ne sont pas encore atteints.

Om hentemelding i ce cas:

- Affichage de la FFT sur l'écran (les valeurs de la fft sont belles et bien calculées côté HPS, il manque cependant la communication entre le HPS et l'écran)

- Modulasjon numérique du signal

Liste de Matériel:

-Carte DE0-Nano-SoC

- Ecran Terasic LT24

- Amplificateur opérationnel TL081CP *3

- Convertisseur de tension MAX660

- USB -port

- Capteur Ultrason HC-SR04

- Avbryter.

- Potensiomètre 10 kOhms

- Kondensatør de capacité 1000µF

- Kondensatør 1J63 *2

- Kondensatør 22nJ250 *2

- Kondensatør 1K63 *2

- Kondensatør de capacité 10 nF

- Kondensatør med kapasitet 1 µF

- Kondensatør de capacité 220 µF

- Kondensatør de capacité 10 µF *7

- Motstand 1 kOhms *3

- Motstand 39 kOhms

- Motstand 22 kOhms

- Motstand 3, 3 kOhms

- Motstand 150 kOhms

- Motstand 10 Ohm *3

- Motstand 1 MOhms

- Motstand 150 ohm

- Motstand 330 Ohm

- Motstand 6, 8 kOhms

- Motstand 4, 7 kOhms

- Diode Schottky

- Batterie velleman ENERGI

- Câbles en nappe

- Ruban de LEDs WS2812

Outils:

- Quartus

- Altium

- PuTTY

- KissFFT

Trinn 1: Partie Analogique: Entrée // Analog Part: Entry

ENGELSK

Først må du lage kretskortet til oppføringsdelen

Denne oppføringen er delt inn i 3 trinn:

- Mikrofon

- Forforsterker (TL081CP)

- Automatisk forsterkningskontrollkrets (TL081CP)

- Spenningskonvertererkrets (MAX660)

FRANCAIS

Tout d'abord, il faut réaliser le PCB du schéma de l'entrée de la carte DE0 Nano SoC.

Cette entrée est composé des étage suivants:

- Mikrofon.

- Montasjepreamplifikatør. (TL081CP)

- Montasjeforsterker à Contrôle Automatique de Gain (TL081CP)

- Montasje omvendt spenning (MAX660)

Trinn 2: Partie Analogique: Sortie // Analog Part: Output

ENGELSK

Deretter må du lage kretskortet fra utgangen til DE0-Nano-SoC til høyttaleren.

Hovedstadier:

-DAC (MCP4821-E/P) som gjør det digitale signalet fra DE0-Nano-SoC til et analogt signal.

- Det første ordens utjevningsfilter for å jevne ut signalet fra DAC.

- Lydforsterkeren (LM386-1/NOPB)

FRANCAIS

Eget bad, på réalise le PCB de sortie de la carte jusqu'au Haut Parleur.

Les étages bemerkelsesverdige:

-Le montage du DAC (MCP4821-E/P) qui permet de convertir le signal numérique sortant de la carte DE0-Nano-SoC en un analog analog.

- Filtre de lissage du premier ordre pour lisser le signal en sortie du DAC.

- Montage Amplificateur de puissance (LM386N-1/NOPB).

Trinn 3: Tilkobling À La Carte DE0-Nano-SoC // Tilkobling til DE0-Nano-SoC-kortet

ENGELSK

Nå som du har kretskortet, kan du koble dem til DE0-Nano-SoC-kortet. Først kan du koble "entry" -delen til ADC, inkludert i kortet, etter opplegget ovenfor.

Det samme for den analoge delen "utgang", der de to delene er koblet sammen takket være en SPI -protokoll der "Master" er brettet og "Slave", DAC:

- MOSI: Koblet til pin 4 (SDI) på DAC.

- SCLK: Koblet til pin 3 (CLK) på DAC.

- SS: Koblet til pin 2 (CS) på DAC.

- GND: Koblet til bakken av "output" -kortet.

FRANCAIS

Maintenant que les deux PCB sont faits on va pouvoir les connecter à la carte DE0-Nano-SoC. På connecte la partie analogique "Entrée" à l'ADC de la carte DE0-Nano-SoC selon le schéma ci-dessus.

De même pour la partie analogique "Sortie", eller deux parties sont connectés selon un protocole SPI où la carte est le "Maitre" et le DAC le "Slave":

- MOSI: branché à la patte 4 (SDI) du DAC.

- SCLK: branché à la patte 3 (CLK) du DAC.

- SS: branché à la patte 2 (CS) du DAC.

- GND: branché au ground du PCB de sortie.

Trinn 4: Ajout Des Modules // Tillegg av moduler

ENGELSK

Ultrasonic Ranging Module HC-SR04:

Før du kobler 'ECHO' -pinnen til brettets GPIO -pin, må du realisere en spenningsdeler for å redusere spenningen på GPIO -pinnen, siden den ikke aksepterer mer enn 3,3V når' ECHO' -pinnen leverer 5V.

WS2812 LED -stripe:

Lysdioder er koblet til GPIO -pinnene på brettet. Når programmet kjører, endrer lysdiodene farge avhengig av avstanden mellom HC-SR04-sensoren og et hinder.

FRANCAIS

Capteur Ultrason HC-SR04:

Avant de brancher à une pin GPIO, il faut réaliser un pont diviseur de tension entre la pin ECHO du capteur et la pin de la carte, pour ne pas envoyer du 5V sur cette dernière qui n'acceptent que du 3, 3V au max.

Ruban de LEDs WS2812:

Les lysdioder er ikke tilkoblet aux pins GPIO de la carte. Programmet kan lanseres, lysdioder vil ikke endre koblingen og funksjonen til avstanden mellom HC-SR04 og et uhindret hinder.

Trinn 5: Partie Numérique: Projet Quartus // Numeric Part: Quartus Project

ENGELSK

TRINN 1: LAST IN. SOF -FILEN

-Koble DE0-Nano-SoC-kortet til PCen via USB BLASTER-porten.

- Åpne.qpf -filen på Quartus.

- Gå til Verktøy> Programmerer> Høyreklikk på fillisten> Endre fil> Velg.sof -filen.

TRINN 2: FIKS IP -ADRESSE PÅ STYRET

-Koble DE0-Nano-SoC-kortet til PCen via UART-porten.

- Start PuTTY, og koble til kortet (COM3)

- Terminal åpnes, koble til som root.

- Skriv inn følgende linje: ifconfig eth0 IP (IP -en du hadde konfigurert i datamaskinens parametere)

TRINN 3: LAST PROGRAMMET

- På PuTTY, koble til kortet via ssh -protokollen med IP -en du brukte tidligere

- Koble til som rot

- Via og EDS -terminal, gå til prosjektkatalogen:

cd/cygdrive/c/quartus_design/HPS_CONTROL_FPGA_LED/programvare

(Stien til prosjektet i /programvarefilen)

- Skriv inn følgende kommando:

scp./ULTRA_PROJECT root@IP:/home/root

(med IP -adressen som er spesifisert tidligere)

FRANCAIS

ETAPE 1: CHARGER LE FICHIER. SOF

-Connector la carte DE0-Nano-SoC à votre PC par le port USB BLASTER.

- Ouvrir le fichier.qpf du projet sur Quartus.

- Cliquer sur Tools> Programmerer> klikk på listen over fichiers> endre fil> sélectionner le.sof

ETAPE 2: FIXER L'ADRESSE IP DE LA CARTE

-Connecter la carte DE0-Nano-SoC à votre PC par le port UART.

- Lancer PuTTY, og connectez vous à la carte (inngang COM3)

- Un terminal s'ouvre, connectez vous en tant que root

- Entrer la commande ifconfig eth0 IP (L 'IP fixe que vous auriez préalablement configuré dans les paramètres de votre ordinateur)

ETAPE 3: CHARGER LE PROGRAM

- Sur Putty, connectez vous à la carte via ssh en entrant l'adresse IP que vous avez entré à l'étape précédente

- Du kan koble deg til en rot

- Via en terminal EDS, rendez vous à l'emplacement de votre projet (via la commande cd), dans le sous-dossier software (là ou se trouve le main.c). Eksempel:

cd/cygdrive/c/quartus_design/HPS_CONTROL_FPGA_LED/programvare

(Chemin jusqu'au projet puis dans le fichier /software /)

- Compilez votre program à l'aide de la commande make

- Entrer ensuite la commande:

scp./ULTRA_PROJECT root@IP:/home/root

(avec l'adresse IP spécifiée précédemment)