Instrument A3: 5 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:46

ENGLEZĂ

Pur și simplu:

A3:

- Autonom

- Autodidact

- Autotune

Obiective: - Captarea sunetului cu microfonul.

- Amplificați filtrul și digitalizați semnalul.

- Calculați și afișați FFT.

- Modulați digital semnalul.

- Amplificați semnalul și restituiți-l la un difuzor.

Informații suplimentare:

Toate obiectivele nu sunt atinse.

Tocmai acestea:

- Afișarea FFT pe ecranul LT24 (Într-adevăr, valorile FFT sunt calculate în HPS, dar ecranul LT24 și HPS nu sunt comunicate)

- Modularea digitală a semnalului

Proiect de lege de materiale:

- Consiliul DE0-Nano-SoC.

- Ecran Terasic LT24

- Amplificator operațional TL081CP * 3

- Convertor de tensiune MAX660

- Port USB

- Modul cu ultrasunete HC-SR04

- Intrerupator

- Potențiometre de 10 kOhms

- Condensator 1000µF

- Condensator 1J63 * 2

- Condensator 22nJ250 * 2

- Condensator 1K63 * 2

- Condensator 10nF

- Condensator 1µF

- Condensator 220µF

- Condensator 10µF * 7

- Rezistor 1 kOhms * 3

- Rezistor de 39 kOhms

- Rezistor de 22 kOhms

- Rezistor de 3, 3 kOhms

- Rezistor de 150 kOhms

- Rezistor de 10 ohmi * 3

- 1 rezistor MOhms

- Rezistor de 150 ohmi

- Rezistor de 330 ohmi

- Rezistor de 6, 8 kOhms

- Rezistor de 4, 7 kOhms

- Dioda Schottky

- Baterie Velleman ENERGY

- Cablu panglică

- Benzi LED-uri WS2812

Instrumente:

- Quartus

- Altium

- MASTIC

- KissFFT

FRANCAIS

Implementare:

A3:

- Autonome

- Autodidacte

- Autotune

Obiective:

- Capturer le son with un microphone

- Amplificator, filtrare și semnalizare.

- Calculator și mai bun FFT

- Moduler numériquement le signal.

- Amplifier le signal et le restituer with un haut parleur

Informații complementare:

Tous les objectifs cités ne sont pas encore atteints.

On retrouve notamment dans 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 between the HPS et l'écran)

- Modulation numérique du signal

Lista de materiale:

- Carte DE0-Nano-SoC

- Ecran Terasic LT24

- Amplificateur opérationnel TL081CP * 3

- Convertisseur de tensiune MAX660

- Port USB

- Capteur Ultrason HC-SR04

- Interrupteur.

- Potențiometru 10 kOhms

- Condensator de capacitate 1000µF

- Condensateur 1J63 * 2

- Condensateur 22nJ250 * 2

- Condensateur 1K63 * 2

- Condensateur de capacité 10 nF

- Condensateur de capacité 1 µF

- Condensator de capacitate 220 µF

- Condensateur de capacité 10 µF * 7

- Rezistență 1 kOhms * 3

- Rezistență 39 kOhms

- Rezistență 22 kOhms

- Rezistență 3, 3 kOhms

- Rezistență 150 kOhms

- Rezistență 10 Ohmi * 3

- Rezistență 1 MOhms

- Rezistență 150 Ohmi

- Rezistență 330 Ohmi

- Rezistență 6, 8 kOhms

- Rezistență 4, 7 kOhms

- Dioda Schottky

- Batterie velleman ENERGY

- Câbles en nappe

- Ruban de LED-uri WS2812

Outils:

- Quartus

- Altium

- MASTIC

- KissFFT

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

ENGLEZĂ

În primul rând, trebuie să faceți PCB-ul piesei de intrare

Această intrare este împărțită în 3 etape:

- Microfon

- Preamplificator (TL081CP)

- Circuit automat de control al câștigului (TL081CP)

- Circuit convertor de tensiune (MAX660)

FRANCAIS

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

Această intrare este compusă din următoarele etape:

- Microfon.

- Montage Préamplificateur. (TL081CP)

- Montaj amplificator la Contrôle Automatique de Gain (TL081CP)

- Montaj inversor de tensiune (MAX660)

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

ENGLEZĂ

Apoi, trebuie să faceți PCB-ul de la ieșirea DE0-Nano-SoC la difuzor.

Etape principale:

- DAC (MCP4821-E / P) care transformă semnalul digital de la DE0-Nano-SoC într-un semnal analogic.

- Primul filtru de netezire de ordine pentru a netezi semnalul de la DAC.

- Amplificatorul de putere audio (LM386-1 / NOPB)

FRANCAIS

Ensuite, on réalise le PCB de sortie de la carte jusqu'au Haut Parleur.

Les étages notables:

- Le montage du DAC (MCP4821-E / P) care permite transformarea semnalului numeric sortant de pe carte DE0-Nano-SoC într-un semnal analogic.

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

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

Pasul 3: Conectare la carte DE0-Nano-SoC // Conexiune la placa DE0-Nano-SoC

ENGLEZĂ

Acum că aveți PCB-ul, le puteți conecta la placa DE0-Nano-SoC. Mai întâi puteți conecta partea „entry” la ADC, inclusă pe card, urmând schema de mai sus.

Același lucru pentru partea „ieșire” analogică, unde cele două părți sunt conectate datorită unui protocol SPI unde „Master” este placa și „Slave”, DAC:

- MOSI: Conectat la pinul 4 (SDI) al DAC.

- SCLK: Conectat la pinul 3 (CLK) al DAC.

- SS: conectat la pinul 2 (CS) al DAC.

- GND: Conectat la pământul PCB-ului „de ieșire”.

FRANCAIS

Întreținerea celor două PCB-uri este posibilă pentru conectarea la carte DE0-Nano-SoC. On 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", où les deux parties are connectés selon un protocole SPI où la carte este le "Maitre" și 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: ramificat la sol din PCB de ieșire.

Pasul 4: Ajout Des Modules // Adăugarea de module

ENGLEZĂ

Modul cu ultrasunete HC-SR04:

Înainte de a conecta pinul „ECHO” la pinul GPIO al plăcii, trebuie să realizați un divizor de tensiune pentru a reduce tensiunea pinului GPIO, deoarece acesta nu acceptă mai mult de 3,3V atunci când pinul „ECHO” furnizează 5V.

Benzi LED WS2812:

LED-urile sunt conectate la pinii GPIO ai plăcii. Când programul rulează, LED-urile își schimbă culoarea în funcție de distanța dintre senzorul HC-SR04 și un obstacol.

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 this dernière qui n'acceptent that du 3, 3V au max.

Ruban de LED-uri WS2812:

LED-urile sunt conectate la pini GPIO de la carte. Când programul este lansat, LED-urile vor schimba culoarea în funcție de distanța dintre captorul HC-SR04 și un obstacol evantual.

Pasul 5: Partie Numérique: Projet Quartus // Partea numerică: Quartus Project

ENGLEZĂ

PASUL 1: ÎNCARCĂ FIȘIERUL. SOF

- Conectați placa DE0-Nano-SoC la computerul dvs. prin portul USB BLASTER.

- Deschideți fișierul.qpf pe Quartus.

- Accesați Instrumente> Programator> Faceți clic dreapta pe lista de fișiere> Schimbați fișierul> Glisați fișierul.sof.

PASUL 2: REPARAȚI ADRESA IP A PLACII

- Conectați placa DE0-Nano-SoC la computerul dvs. prin portul UART.

- Lansați PuTTY și conectați-vă la placă (COM3)

- Terminalul se deschide, conectați-vă ca root.

- Introduceți următoarea linie: ifconfig eth0 IP (IP-ul pe care l-ați configurat în parametrii computerului)

PASUL 3: ÎNCĂRCAȚI PROGRAMUL

- Pe PuTTY, conectați-vă la placă prin protocolul ssh cu IP-ul pe care l-ați folosit anterior

- Conectați-vă ca root

- Via și terminalul EDS, accesați directorul proiectului:

cd / cygdrive / c / quartus_design / HPS_CONTROL_FPGA_LED / software

(Calea către proiect în fișierul / software)

- Introduceți următoarea comandă:

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

(cu IP-ul specificat anterior)

FRANCAIS

ETAPE 1: CHARGER LE FICHIER. SOF

- Conector la carte DE0-Nano-SoC pe PC-ul tău prin portul USB BLASTER.

- Ouvrir le fichier.qpf du projet sur Quartus.

- Faceți clic pe Instrumente> Programator> faceți clic pe dreptul la lista fișierelor> schimbați fișierul> selectați le.sof

ETAPE 2: FIXER L'ADRESSE IP DE LA CARTE

- Conectare la carte DE0-Nano-SoC pe PC-ul tău prin portul UART.

- Lancer PuTTY și conectați-vă la carte (intrare COM3)

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

- Introduceți comanda ifconfig eth0 IP (L 'IP fixe que vous auriez préalablement configured in the paramètres of your computer)

ETAPE 3: PROGRAMUL CHARGER LE

- Sur Putty, conectează-te la carte via ssh en entrant l'adresse IP care tu ai intrat în statul anterior

- Connectez vous en tant que root

- Via un terminal EDS, rendez vous à l’emplacement de votre projet (via la commande cd), în sous-dossier software (là ou se trouve le main.c). Exemplu:

cd / cygdrive / c / quartus_design / HPS_CONTROL_FPGA_LED / software

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

- Compilați-vă programul cu ajutorul comenzii

- Intrare la comanda:

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

(cu adresa IP specificată anterior)