Daftar Isi:
2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2025-01-13 06:57
Panduan ini akan menunjukkan cara menggunakan FPGA untuk membuat sensor gerak yang dipicu cahaya dengan warna yang bervariasi selama ada gerakan. Level merah, biru, dan hijau semuanya dikontrol dengan menempelkan nilai pada setiap warna individu. Proyek ini dibuat oleh Timmy Nguyen dan Ryan Luke untuk tugas akhir kelas CPE 133.
Langkah 1: Bagian
Kumpulkan bagian-bagian berikut:
-1 Basys 3 papan FPGA
-1 Papan tempat memotong roti
-1 RGB analog LED
-3 MOSFET npn/n-channel
-1 220 ohm resistor
-1 Sensor gerak PIR
-beberapa kabel jumper
Langkah 2: Program FPGA Basys 3
Untuk proyek ini, kami menggunakan Pulse Width Modulation (PWM) untuk mengontrol kecerahan dan warna LED RGB, yang menyala dan mati berdasarkan keluaran sensor PIR pendeteksi gerakan. Jika sensor mendeteksi gerakan, LED akan menyala selama sekitar 4 detik, yang merupakan fungsi dari sensor.
Semua file yang diperlukan untuk proyek ini disertakan dalam bagian ini.
Modul:
Pembagi jam: Jam onboard Basys 3 memiliki frekuensi 100 MHz, jadi kami ingin menurunkan frekuensi itu ke 10 KHz untuk mengelolanya di penghitung dengan lebih baik.
Penghitung: Penghitung menggunakan 10 KHz yang dikurangi sebagai input dan menghitung hingga 255 saat diaktifkan oleh sensor gerak.
3 D Flip Flops: Pengguna akan membalik berbagai variasi dari 8 sakelar di papan dan sandal jepit ini, ketika diaktifkan dengan menekan tombol aktifkan flip flop itu, akan mengunci nilai sakelar ke dalam pembanding. Nilai latched ini akan menentukan duty cycle, atau lebar pulsa, dari sinyal output yang masuk ke LED.
3 Pembanding: Output 8 bit dari pencacah menuju ke masing-masing pembanding secara terpisah dan dibandingkan dengan output 8 bit dari flip flop. Jika output counter kurang dari nilai latched dari D Flip Flop, komparator akan mengeluarkan nilai High satu bit; jika output counter lebih besar dari nilai latched, komparator akan mengeluarkan nilai Low satu bit. Komparator kemudian mengeluarkan nilainya ke dalam dekoder sensor.
3 Sensor Decoder: Decoder sensor akan mengeluarkan nilai komparator jika ada gerakan yang terdeteksi oleh sensor (1) atau tegangan rendah (0) jika tidak ada gerakan. Output ini langsung menuju LED RGB.
Setelah mengunduh file VHD:
Setelah file diunduh dan ditempatkan ke dalam proyek, sintesis, implementasikan, dan tulis bitstream untuk proyek tersebut. Kemudian, sambungkan papan basys 3 dan program perangkat.
Langkah 3: Bangun Sirkuit di Papan Tempat memotong roti
Anda dapat mengikuti skema dan foto membuat sirkuit. Dasarnya umum di seluruh rangkaian, dan resistor tambahan dapat ditambahkan secara seri dengan MOSFET untuk lebih meredupkan sinyal merah, biru, atau hijau.
Langkah 4: Hubungkan Komponen ke Basys 3 Board
Anda dapat menggunakan skema dan referensi di foto untuk menghubungkan papan Basys 3 Anda ke papan tempat memotong roti.
Langkah 5: Cara Menggunakan
Anda dapat memasukkan nilai biner yang diwakili oleh sakelar SW0-SW7. Setelah Anda memiliki nilai ini, Anda dapat menekan tombol BTN_L (merah), BTN_C (biru), dan BTN_R (hijau) untuk mengaitkan nilai tersebut ke warna yang dipilih oleh tombol. Sementara itu, sensor gerak akan memicu LED untuk menyala di setiap gerakan.