Lampu Sensor Gerak Basys3: 8 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Untuk tugas akhir kami dalam desain digital, kami memutuskan untuk mensimulasikan lampu sensor gerak. Lampu ini tidak hanya aktif saat ada objek di dekatnya, tetapi juga aktif hanya selama waktu tertentu dalam sehari. Kami dapat memodelkan ini dengan menggunakan FPGA (papan Basys3). Saat menggunakan FPGA, kami mengizinkan pengguna untuk memasukkan waktu di mana sensor gerak dapat mulai aktif, dan kemudian sensor akan mengirim sinyal tergantung pada sensor mana. adalah menyalakan lampu khusus di ruangan atau area itu. Kami memodelkan ini dengan mengizinkan hanya satu sensor gerak yang diaktifkan pada waktu tertentu, dan menyalakan lampu yang diberikan sesuai dengan itu. Karena keterbatasan waktu, kami tidak dapat membuat waktu yang dimasukkan oleh pengguna memengaruhi aktivasi sensor gerak. Namun, dasar logika kita harus memungkinkan seseorang untuk dengan mudah meniru, dan memperbaikinya.

### Tautan di bawah ini menunjukkan video Proyek

drive.google.com/file/d/1FnDwKFfFFDo8mg25j1sW61lUyEqdavQG/view?usp=sharing

Langkah 1: Peralatan Dibutuhkan

Untuk proyek ini, Anda memerlukan yang berikut:

-Basys3 Papan

-USB ke kabel microusb

-8 kabel jumper papan tempat memotong roti

-Papan tempat memotong roti

-2 LED tersebar

Langkah 2: Diagram Blackbox/Mesin Keadaan Terbatas

Diagram kotak hitam ini menunjukkan input yang diperlukan untuk menyalakan lampu led. Input Jam dan input Min mewakili waktu yang dimasukkan pengguna pada papan basys3 (menggunakan sakelar). Seperti, untuk input sw mewakili di bagian mana pengguna ruangan berada (sekali lagi menggunakan sakelar untuk mewakili objek lokasi berada).

FSM menunjukkan transisi dari satu area ke area lain dari sebuah ruangan di mana suatu objek berada pada waktu tertentu. Ada 4 sensor berbeda di ruangan berbeda yang direpresentasikan sebagai (s1, s2, s3, s4). Yang mengontrol output, atau lampu di ruangan yang berbeda misalnya lampu (L1, L2, L3). Status awal sensor tidak mendeteksi siapa pun, jadi semua lampu mati. Untuk pindah ke state berikutnya (State 1), s1 harus mendeteksi seseorang, s2, s3, dan s4 akan mati. Ini akan mengeluarkan L1 (menyalakan lampu 1), L2 dan L3 akan mati. Untuk pindah ke state 2 dari state 1, s1, s3 dan s4 harus off, s2 harus on. Ini akan mengaktifkan L1 dan L2. Untuk pindah ke status berikutnya dari status ini s3 harus aktif dan semua sensor lainnya mati. Ini akan menghidupkan L2 dan L3, L1 akan mati. Untuk pindah ke status akhir S4 harus aktif dan semua sensor lainnya harus mati. Ini akan menyalakan L3 saja, semua lampu lainnya akan mati. Jika seseorang memasuki ruangan dari sisi s4 dan keluar melalui s1 semua langkah akan dalam urutan terbalik.

Langkah 3: Jam Digital BlackBox

Tujuan dibuatnya jam digital ini adalah agar lampu sensor tidak aktif pada siang hari, dan hanya bekerja pada waktu yang diinput pengguna. Jam digital mengambil input hour_in dan mins_in menggunakan sakelar pada papan basys3, dan untuk dapat memuatnya ke papan Anda perlu menekan (led_btn) sehingga menampilkannya di papan. Kami juga menambahkan tombol reset(rst_b) sehingga Anda dapat mengunggah ulang di waktu yang berbeda. Karena basys3 memiliki cukup ruang untuk menampilkan 3 contoh informasi yang berbeda, kami menerapkan detik di latar belakang. Untuk tujuan ini, kami menerapkan sakelar detik sehingga hanya akan menambah waktu ketika pengguna memutuskan untuk mengaktifkan input (e_sec) pada papan basys3. Kerangka kerja internal di dalam jam digital terdiri dari flip-flop yang menyimpan waktu yang dimasukkan dan penghitung yang menambah waktu yang dimasukkan pengguna hanya ketika (e_sec) aktif. Kami akan menambahkan kode sehingga Anda dapat melihat bagaimana penerapannya dengan tepat.

Langkah 4: Komponen Bersama dan Deskripsi

Gambar di atas menunjukkan bagaimana komponen dihubungkan bersama. Ini dimulai dengan terlebih dahulu mengambil input jam dan menit. Sinyal dari input tersebut dikirim ke counter hour dan counter mins di mana ia menambahkan bit bersama-sama, dan sinyal output counter dikirim ke komponen SSEG di mana ia mengubah bit menjadi karakter tertentu yang akan ditampilkan pada papan basys3. Namun, sinyal dari counter tidak akan dikirim ke komponen SSEG sampai pengguna menekan input(led_btn) ini dilakukan karena kami tidak membuat FSM untuk jam digital. Juga, waktu yang dimasukkan tidak akan bertambah sampai sakelar input (e_sec) aktif karena jika tidak, penghitung detik akan selalu berjalan di latar belakang. Setelah penghitung detik mencapai '59', ia akan mengirim sinyal ke menit sehingga penambahan menit yang sama dilakukan dari menit ke jam. Juga, ada input sensor gerak, dan sinyal dikirim ke komponen FSM di mana ia menentukan status apa yang harus dituju tergantung pada sensornya. Keadaan awalnya adalah ketika semua sensor mati. Semua deskripsi FSM dijelaskan pada langkah 2.

Langkah 5: Kode

Langkah 6: Modifikasi Masa Depan

Di masa depan, menambahkan sensor gerak aktual dengan kombinasi LED ke proyek akan ditingkatkan. Sehingga kami dapat meningkatkan kompleksitas proyek, dan untuk melihat apakah kami dapat membuat sensor cahaya gerak modern. Ini akan menciptakan lebih banyak masalah karena Anda harus memikirkan kedekatan objek juga sehingga lampu menyala sesuai. Selain itu, semua fungsi lain sebelumnya. Juga, meningkatkan fungsionalitas jam digital menggunakan FSM juga alih-alih menunggu pengguna menghidupkan detik (e_sec). FSM untuk jam digital akan mirip dengan sensor gerak.

Langkah 7: Kesimpulan

Secara keseluruhan, proyek ini telah membantu kami memiliki pemahaman yang lebih baik tentang cara kerja mesin kondisi terbatas. Selain itu, dengan FSM Anda harus selalu ingat bahwa Anda perlu mengetahui status Anda saat ini, dan kapan Anda ingin beralih ke status lain. Dengan kata lain, Anda perlu tahu di mana Anda berada pada waktu tertentu, dan di mana Anda akan berada di kemudian hari. Ingatlah faktor-faktor apa yang memungkinkan Anda (input) untuk berubah ke keadaan lain, dan apa yang akan dilakukan ketika sampai di sana (keluaran). Kami juga belajar bagaimana menyimpan informasi di dalam board basys3 menggunakan flip-flop yang merupakan register, dan bagaimana menambah waktu menggunakan counter yang menjumlahkan bilangan biner.

Langkah 8: Kutipan

two_sseg.vhdl = universal_sseg_dec.vhd

Ratner, James dan Cheng Samuel.. Ratface Engineering.universal_sseg_dec.vhd