Lumini declanșate de mișcare: 5 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Acest ghid vă va arăta cum să utilizați un FPGA pentru a crea o lumină declanșată de un senzor de mișcare de diferite culori atât timp cât există mișcare. Nivelurile de roșu, albastru și verde sunt toate controlate prin blocarea unei valori pentru fiecare culoare individuală. Acest proiect a fost creat de Timmy Nguyen și Ryan Luke pentru un proiect final de clasă CPE 133.

Pasul 1: Piese

Adunați următoarele părți:

-1 Placă FPGA Basys 3

-1 Pană de pâine

-1 LED analog RGB

-3 MOSFET-uri npn / n-channel

-1 rezistor de 220 ohmi

-1 senzor de mișcare PIR

-cabluri multiple jumper

Pasul 2: Programați bazele FPGA 3

Pentru acest proiect, folosim Modularea lățimii pulsului (PWM) pentru a controla luminozitatea și culoarea unui LED RGB, care se aprinde și se stinge pe baza ieșirii unui senzor PIR de detectare a mișcării. Dacă senzorul detectează mișcarea, LED-ul se va aprinde timp de aproximativ 4 secunde, ceea ce este o funcție a senzorului.

Toate fișierele necesare acestui proiect sunt incluse în această secțiune.

Module:

Separator de ceas: ceasul de la Basys 3 are o frecvență de 100 MHz, așa că dorim să reducem frecvența la 10 KHz pentru a o gestiona mai bine în contor.

Contor: Contorul folosește 10 KHz redus ca intrare și se numără până la 255 când este activat de senzorul de mișcare.

Flip Flops 3 D: Utilizatorul va răsturna orice varietate de 8 comutatoare de pe placă și aceste flip flop-uri, atunci când sunt activate prin apăsarea butonului de activare al acelui flip flop, vor bloca valoarea comutatoarelor în comparator. Această valoare blocată va determina ciclul de funcționare sau lățimea impulsului semnalului de ieșire care merge la LED.

3 comparatoare: ieșirea de 8 biți de la contor merge la fiecare dintre comparatoare separat și este comparată cu ieșirea de 8 biți a flip-flop-ului. Dacă ieșirea contorului este mai mică decât valoarea blocată de la D Flip Flop, comparatorul va genera o valoare ridicată de un bit; dacă ieșirea contorului este mai mare decât valoarea blocată, comparatorul va genera o valoare scăzută de un bit. Comparatorul își transmite apoi valoarea în decodorul senzorului.

3 Decodere senzor: Decodorul senzor va emite fie valoarea comparatorului dacă există mișcare detectată de senzor (1), fie tensiune scăzută (0) dacă nu există mișcare. Aceste ieșiri merg direct la LED-ul RGB.

După descărcarea fișierelor VHD:

Odată ce fișierele sunt descărcate și plasate într-un proiect, sintetizați, implementați și scrieți fluxul de biți pentru proiect. Apoi, conectați placa basys 3 și programați dispozitivul.

Pasul 3: Construiți un circuit pe Breadboard

Puteți urmări schema și fotografiile creează circuitul. Terenurile sunt comune pe tot circuitul, iar rezistențe suplimentare pot fi adăugate în serie cu mosfetele pentru a diminua în continuare semnalele roșii, albastre sau verzi.

Pasul 4: Conectați componentele la placa Basys 3

Puteți utiliza schema și referințele din fotografii pentru a vă conecta placa Basys 3 la panoul de verificare.

Pasul 5: Cum se utilizează

Puteți introduce o valoare binară reprezentată de comutatoarele SW0-SW7. Odată ce aveți această valoare, puteți apăsa butoanele BTN_L (roșu), BTN_C (albastru) și BTN_R (verde) pentru a fixa acea valoare la culoarea selectată de buton. Între timp, senzorul de mișcare va declanșa LED-ul să se lumineze cu fiecare mișcare.