Llums activades per moviment: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Aquesta guia us mostrarà com utilitzar un FPGA per crear una llum activada per un sensor de moviment de diferents colors mentre hi hagi moviment. Els nivells de vermell, blau i verd es controlen mitjançant la fixació d’un valor a cada color individual. Aquest projecte va ser creat per Timmy Nguyen i Ryan Luke per a un projecte final de classe CPE 133.

Pas 1: parts

Reuneix les parts següents:

-1 Tauler FPGA Basys 3

-1 Taula de pa

-1 LED analògic RGB

-3 MOSFET de canal npn / n

-1 resistència de 220 ohm

-1 sensor de moviment PIR

-multiples cables de pont

Pas 2: programa els FPGA Basys 3

Per a aquest projecte, fem servir la modulació d’amplada de pols (PWM) per controlar la brillantor i el color d’un LED RGB, que s’encén i s’apaga en funció de la sortida d’un sensor PIR de detecció de moviment. Si el sensor detecta moviment, el LED s’encendrà durant uns 4 segons, cosa que és una funció del sensor.

Tots els fitxers necessaris per a aquest projecte s’inclouen en aquesta secció.

Mòduls:

Divisor de rellotge: el rellotge integrat del Basys 3 té una freqüència de 100 MHz, de manera que volem reduir aquesta freqüència a 10 KHz per gestionar-la millor al comptador.

Comptador: el comptador utilitza els 10 KHz reduïts com a entrada i compta fins a 255 quan el sensor de moviment l’activa.

Xancletes 3 D: l’usuari donarà la volta a qualsevol dels 8 interruptors de la placa i aquests xancles, quan s’activen prement el botó d’activació d’aquest xanclet, fixaran el valor dels commutadors al comparador. Aquest valor bloquejat determinarà el cicle de treball o l'amplada del pols del senyal de sortida que es dirigeix al LED.

3 comparadors: la sortida de 8 bits del comptador va a cadascun dels comparadors per separat i es compara amb la sortida de 8 bits del xanclet. Si la sortida del comptador és inferior al valor tancat del D Flip Flop, el comparador generarà un valor alt d’un bit; si la sortida del comptador és superior al valor bloquejat, el comparador produirà un valor baix d’un bit. El comparador emet el seu valor al descodificador del sensor.

3 descodificadors de sensor: el descodificador de sensor emetrà el valor del comparador si hi ha moviment detectat pel sensor (1) o baixa tensió (0) si no hi ha moviment. Aquestes sortides van directament al LED RGB.

Després de descarregar els fitxers VHD:

Un cop descarregats els fitxers i col·locats en un projecte, sintetitzeu, implementeu i escriviu el flux de bits del projecte. A continuació, connecteu la placa basys 3 i programeu el dispositiu.

Pas 3: Creeu un circuit a la taula de pa

Podeu seguir l'esquema i les fotos creen el circuit. Els terrenys són habituals a tot el circuit i es poden afegir resistències addicionals en sèrie amb els mosfets per disminuir encara més els senyals vermells, blaus o verds.

Pas 4: connecteu components a la placa Basys 3

Podeu utilitzar l’esquema i les referències de les fotos per connectar la vostra placa Basys 3 a la tauleta de suport.

Pas 5: com s'utilitza

Podeu introduir un valor binari representat pels commutadors SW0-SW7. Un cop tingueu aquest valor, podeu prémer els botons BTN_L (vermell), BTN_C (blau) i BTN_R (verd) per fixar aquest valor al color seleccionat pel botó. Mentrestant, el sensor de moviment activarà el LED per il·luminar-se amb cada moviment.