የእንቅስቃሴ ዳሳሽ/ተቆጣጣሪ ቁጥጥር መብራቶች 7 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:33

ይህ ፕሮጀክት የተፈጠረው በካል ፖሊ ፣ ሳን ሉዊስ ኦቢፖ (ሲፒኢ 133) ለዲጂታል ዲዛይን ትምህርት እንደ የመጨረሻ ፕሮጀክት ነው።

ይህንን ለምን እናደርጋለን? በዓለም ውስጥ የተፈጥሮ ሀብቶችን ለመጠበቅ መርዳት እንፈልጋለን። የእኛ ፕሮጀክት የኤሌክትሪክ ኃይል ቁጠባ ላይ ያተኩራል። ብዙ ኤሌክትሪክን በመቆጠብ የኤሌክትሪክ ኃይል ለማመንጨት የሚያገለግሉ የተፈጥሮ ሀብቶችን ልንጠብቅ እንችላለን። 2018 ን ስንጀምር የተፈጥሮ ሀብቶች በሚያስደንቅ ፍጥነት እየተጠቀሙ ነው። በአካባቢያችን ላይ የሚኖረውን ተፅእኖ ጠንቅቀን ማወቅ እና የተፈጥሮ ሀብቶችን በመጠበቅ ረገድ የድርሻችንን መጫወት እንፈልጋለን። አካባቢን እንዲሁም የእኛን ኢኮኖሚያዊ ሁኔታ የሚረዳ ኃይልን ለመቆጠብ ኤሌክትሮኒክስ በተለያዩ መንገዶች ሊተገበር ይችላል።*ይህ ሞዴል የተፈጠረን ለእኛ ያሉትን ክፍሎች በመጠቀም ነው።

የእኛ አነሳሽነት ምን ነበር? ሰዎች ብዙውን ጊዜ የእረፍት መብራታቸውን ማጥፋት ይረሳሉ ፣ እና በአንድ ሌሊት በመተው ኃይልን ያባክናሉ። በእውነቱ ፣ ይህ ፕሮጀክት ኤሌክትሪክን ይቆጥባል ምክንያቱም “የበዓል መብራቶች” ሰዎች በአቅራቢያ ባሉበት ጊዜ ብቻ ስለሚሆኑ ማንም ሰው በማይኖርበት ጊዜ ኃይልን ይቆጥባል። በተጨማሪም ፣ ለምሳሌ በ 3 ጥዋት በተገኘው እንቅስቃሴ ምክንያት መብራታቸውን እንዳያቆሙ ከተወሰነ ጊዜ በኋላ መብራቶቹ ሙሉ በሙሉ እንዲጠፉ የሰዓት ቆጣሪን ማዘጋጀት ፈልገን ነበር።

ይህንን ንድፍ እንዴት መጠቀም ይችላሉ? ይህ ንድፍ ለጌጣጌጥ ፣ ለተግባራዊ ወይም ለሁለቱም መብራቶች ለሁሉም ዓይነት መብራቶች ሊተገበር ይችላል። የጠረጴዛዎ መብራት በአንድ ጊዜ ለ 6 ሰዓታት ብቻ እንዲሠራ ከፈለጉ ፣ ለምሳሌ። ቆጣሪ ወደ 21 ፣ 600 ሰከንዶች (6 ሰዓታት x 3 ፣ 600 ሰከንዶች/ሰዓት) ማዘጋጀት ያስፈልግዎታል። ቆጣሪው በንቃት እየጨመረ እያለ የእንቅስቃሴ ዳሳሹ መብራቱን ይቆጣጠራል። ስለዚህ ፣ በዚያ ጊዜ ውስጥ ባጠፋ ቁጥር እጅዎን በእንቅስቃሴ ዳሳሹ ፊት ማወዛወዝ ያስፈልግዎታል እና እሱ እንደገና ይነሳል። በጠረጴዛዎ ላይ ተኝተው ከ 7 ሰዓታት በኋላ ከእንቅልፍዎ ቢነሱ እንቅስቃሴዎ አያበራም።

ደረጃ 1 አስፈላጊ ሶፍትዌር እና ሃርድዌር

ሶፍትዌር

• ቪቫዶ 2016.2 (ወይም በጣም የቅርብ ጊዜ ስሪት) እዚህ ይገኛል
• አርዱዲኖ አይዲኢ 1.8.3 (ወይም በጣም የቅርብ ጊዜ ስሪት) እዚህ ይገኛል

ሃርድዌር

• 1 Basys 3 ሰሌዳ
• 1 አርዱዲኖ ኡኖ
• 2 የዳቦ ሰሌዳዎች
• 1 Ultrasonic Ranging sensor HC-SR04
• 9 ወንድ-ወደ-ወንድ ሽቦዎች
• 1 ኤል.ዲ
• 1 100Ω ተከላካይ

ደረጃ 2: ኮዶች (ቪቫዶ)

Finite State Machine (ከላይ ያለውን የስቴት ንድፍ ይመልከቱ)

ኤልኢዲ የተወሰነ የስቴት ማሽን ይፈልጋል። አንድ ኤልኢዲ ማብራት እና ማጥፋት ሁለት ግዛቶች ብቻ አሉት። የ LED ን ሁኔታ ፣ ቆጣሪውን እና ዳሳሹን የሚቆጣጠሩት ሁለት ግብዓቶች ብቻ ናቸው። ኤልዲ (ኤ.ዲ.) መብራት ያለበት ብቸኛው ጊዜ አነፍናፊው እንቅስቃሴን ሲያገኝ እና ቆጣሪው ከዜሮ እስከ ሠላሳ ሰከንዶች ሲቆጠር ነው። ማንኛውም ሌላ ጉዳይ ኤልኢዲ ይጠፋል።

የፋይል ስም: LEDDES

ቆጣሪ

ቆጣሪው የእንቅስቃሴ ዳሳሹ (LED) ን ማንቃት የሚችልበትን የጊዜ ርዝመት እንድንገድብ ያስችለናል። እሴቱ በ Basys 3 ቦርድ ሰባት ክፍል ማሳያ ላይ በምንጭ ኮድ (“sseg_dec”) በኩል ይታያል። ዳግም ማስጀመሪያ መቀየሪያ ሲቀንስ (እሴት ፦ '0') ፣ ቆጣሪው በየሴኮንድ ከ 0 ወደ 30 መጨመር ይጀምራል። 30 ሲደርስ በዚያ ቁጥር ላይ ይቀዘቅዛል። ዳግም ማስጀመሪያ መቀየሪያው ወደ ‹1 ›እስኪቀየር እና ወደ ‹1› እስኪመለስ ድረስ ከ 0 ዳግም አይጀምርም ፣ ቆጣሪው በሚሄድበት ጊዜ ዳግም ማስጀመር ‹1 ›ከሆነ ፣ ቆጣሪው በደረሰበት ዋጋ ሁሉ ይቀዘቅዛል። ዳግም ማስጀመር ወደ «0» ሲመለስ ቆጣሪው ከ 0 ወደ 30 እንደገና ይጀምራል። ይህ ትግበራ የሰዓት ምልክት መጠቀምን ይጠይቃል ፣ የእሱ ኮድ ከዚህ በታች ተሰጥቷል («clk_div2»)።

የፋይል ስም: FinalCounter

የቀረቡ ፋይሎች ፦

ሰባት የክፍል ማሳያ

ይህ ኮድ ሰባቱ ክፍል ማሳያ የአስርዮሽ እሴቶችን እንዲያሳይ ያስችለዋል። አንድ ንዑስ ሞዱል በ 8 ቢት ሁለትዮሽ ግብዓት እና በ 4 ቢት ባለ ሁለትዮሽ ኮድ አስርዮሽ መካከል እንደ ዲኮደር ሆኖ ይሠራል። ሌላው ዋጋውን በተወሰነ ደረጃ ለማደስ የሰዓት ምልክቱን ይከፋፍላል።

የፋይል ስም: sseg_dec

የሰዓት ምልክት:

ይህ ኮድ ቆጣሪው በ 1 ሰከንድ ጭማሪዎች እንዲጨምር ያስችለዋል። የግብዓት ሰዓቱን ድግግሞሽ ወደ ቀርፋፋ ድግግሞሽ ይከፋፍላል። የማያቋርጥ max_count: ኢንቲጀር = (3000000)”ወደ“የማያቋርጥ max_count: ኢንቲጀር = = (50000000)”በመቀየር የ 1 ሰከንድ ጊዜ ለመስጠት ተስተካክለናል።

የፋይል ስም clk_div2

የቀረቡ ፋይሎች - sseg_dec ፣ clk_div2 *እነዚህ ምንጭ ፋይሎች በፕሮፌሰር ብራያን ሜሊ የቀረቡ ናቸው።

ደረጃ 3 - እንዴት አብረው እንደሚመጡ መረዳት (የ VHDL አካላት መርሃግብሮች)

ዋናው ፋይል (“MainProjectDES”) ቀደም ሲል የተወያዩትን ሁሉንም ንዑስ ፋይሎች ይ containsል። ከላይ ባለው መንገድ ተገናኝተዋል። የተለያዩ አካላት ከአንድ ወደ ሌላ ምልክት ለመላክ የወደብ ካርታዎችን በመጠቀም እርስ በእርስ ተገናኝተዋል።

እርስዎ እንዳስተዋሉት ፣ FinalCounter ባለ 5-ቢት ውፅዓት ሲሰጥ sseg_dec 8-ቢት ግብዓት ይፈልጋል። ለማካካስ ፣ ሁለቱንም ክፍሎች የሚያገናኘውን ምልክት በ “000” ለመጀመር እና ከመቁጠሪያው ባለ 5-ቢት ውፅዓት እንዲጨምር እናደርጋለን። ስለዚህ ባለ 8 ቢት ግብዓት መስጠት።

ገደቦች ፦

እነዚህን ኮዶች በ Basys 3 ቦርድ ላይ ለማስኬድ እያንዳንዱ ምልክት የት መሄድ እንዳለበት እና ክፍሎቹ እንዴት እንደተገናኙ የሚገልጽ የግዴታ ፋይል ያስፈልጋል።

ደረጃ 4 ኮድ (አርዱinoኖ)

እኛ እንቅስቃሴውን ለመለየት እና ኤልኢዲውን ለማብራት የሚያመላክት ውፅዓት ለማቅረብ የእንቅስቃሴ ዳሳሹን እንዲጠቀም አርዱዲኖ ኡኖ ፕሮግራም አድርገናል። በተጨማሪም ፣ እንቅስቃሴን ለመለየት ዳሳሹን በመጠቀም በርቀት ለውጥን በየጊዜው የሚሹ ሩጫ ቀለበቶችን ይፈልጋል። በዋናነት ፣ አዲስ እንቅስቃሴ ከተገኘ በኋላ ሰዓት ቆጣሪው እንደገና ማቀናበር ሲኖርበት ለ LED ከፍተኛውን “ከፍተኛ” ምልክት ለማውጣት በአንድ ጊዜ የሚሄድ ሰዓት ቆጣሪ ይፈልጋል ፣ ይህም በእውቀቱ ስፋት ላይ በመመርኮዝ በቪቫዶ ላይ ለመተግበር ፈጽሞ የማይቻል ነው። ከክፍሉ። ከዚህም በላይ አርዱinoኖን ተጠቅመንበታል ምክንያቱም ኤሲ-SR04 ን ከ Basys 3 ቦርድ ጋር ለመጠቀም የሚቻል ስላልሆነ ዳሳሹ 5V የኃይል አቅርቦት ሲያስፈልግ ቦርዱ 3.3 ቪ ብቻ ይሰጣል። የመለየት እንቅስቃሴን ለመተግበር ፣ በ VHDL ውስጥ ከ CAD በተቃራኒ ትክክለኛ ኮድ ነው።

አንድ ነገር በሚመታበት ጊዜ መጀመሪያ ከአነፍናፊው በሚወጣው ድምጽ እና ወደ ኋላ በሚመለስ ድምጽ መካከል ያለውን ጊዜ ለማምጣት ዳሳሹ በስራ ላይ የዋለውን የልብ ምት ተጠቅመንበታል። ከዚያ በእቃው እና በአነፍናፊው መካከል ያለውን ርቀት ለማስላት የድምፅ እና የጊዜ ክፍተትን እንጠቀማለን። ከዚያ ፣ የአሁኑን ርቀት እናከማቸዋለን እና እንከታተለዋለን። በየ 150ms ርቀቱን እንፈትሻለን። እንዲሁም ያለፈውን ጊዜ ለመከታተል በአርዱዲኖ ውስጥ የውስጥ ሰዓት ቆጣሪን ለማካሄድ አልፈናልሚል ቤተ -መጽሐፍትንም ተጠቅመንበታል። ከእንቅስቃሴ ጋር የሚዛመድ የርቀት ለውጥን ካወቅን ፣ ሰዓት ቆጣሪው ወደ ዜሮ ተስተካክሎ 3 ሰከንዶች እስኪያልፍ ድረስ መብራቱን ያበራል። አነፍናፊው ሌላ እንቅስቃሴ ባገኘ ቁጥር ሰዓት ቆጣሪው ወደ 0 ዳግም ይጀመራል እና ለ LED መብራት ምልክት ለሚቀጥሉት 3 ሰከንዶች “ከፍተኛ” ይሆናል። ከዚህ በታች የአርዲኖ ኮዳችንን ቅጂ አያይዘናል።

ደረጃ 5 - የእኛ አካላት እንዴት አብረው ይጣጣማሉ

በ “Basys3: Pmod Pin-out Diagram*” እና በአርዱዲኖ ኡኖ ቦርድ ፎቶ ውስጥ እንደሚመለከቱት እኛ የተጠቀምንባቸውን ወደቦች አድምቀናል እና መለያ ሰጥተናል።

1. የ LED እና Basys 3 ቦርድ

LED በተከታታይ ከ 100Ω resistor ጋር ተገናኝቷል። -ነጩ ሽቦ የባሲስ 3 ቦርድ PWR ን ለመሰካት ተከላካዩን ያገናኛል። -ቢጫ ሽቦ የባሲስ 3 ሰሌዳውን H1 ለመሰካት ኤልዲውን ያገናኛል።

2. የእንቅስቃሴ ዳሳሽ እና አርዱዲኖ ኡኖ

-ብርቱካናማው ሽቦ የእንቅስቃሴ ዳሳሹን Vcc (ኃይል) ከአርዱዲኖ ኡኖ ቦርድ 5 ቮን ጋር ያገናኛል። የእንቅስቃሴ ዳሳሽ የ Arduino Uno ሰሌዳ 9 ን ለመሰካት.- ጥቁር ሽቦው የእንቅስቃሴ ዳሳሹን ፒን GND ን ከ Arduino Uno ቦርድ GND ጋር ያገናኛል።

[የተጠቀምናቸው ሽቦዎች ክፍሎቹን ለመድረስ በጣም አጭር ስለነበሩ እርስ በእርስ ተገናኝተዋል]

3. ባሲስ 3 ቦርድ እና አርዱዲኖ ኡኖ

ቢጫ ሽቦው የባሴስ 3 ቦርድ ፒን A14 ን ከ Arduino Uno ቦርድ 6 ጋር ያገናኛል።

*ይህ ዲያግራም የተወሰደው እዚህ ከሚገኘው ከዲጂሊንት “Basys 3 ™ FPGA የቦርድ ማጣቀሻ ማንዋል” ነው።

ደረጃ 6 - ሰልፍ

ደረጃ 7: እሱን ለመሞከር ጊዜው

እንኳን ደስ አላችሁ! የእኛ የእንቅስቃሴ ዳሳሽ እና ቆጣሪ ቁጥጥር ያለው የብርሃን ፕሮጀክት መጨረሻ ላይ ደርሰዋል! በእኛ የመማሪያ ልጥፎች በኩል ስላነበቡት በጣም እናመሰግናለን። ይህንን ፕሮጀክት እራስዎ ለመገንባት የሚሞክሩበት ጊዜ አሁን ነው። እያንዳንዱን እርምጃ በጥንቃቄ ከተከተሉ ፣ ከእኛ ጋር የሚመሳሰል የእንቅስቃሴ ዳሳሽ እና ቆጣሪ የሚቆጣጠር መብራት ሊኖርዎት ይገባል! ይህንን ፕሮጀክት በመገንባት መልካም ዕድል እንመኝልዎታለን ፣ እናም ኤሌክትሪክን እና የተፈጥሮ ሀብቶችን ለመቆጠብ አስተዋፅኦ ያደርጋል ብለን ተስፋ እናደርጋለን!