Instrumen A3: 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:58

BAHASA INGGRIS

Secara sederhana:

A3:

- Otonom

- Autodidak

- Autotune

Tujuan:- Menangkap suara dengan mikrofon.

- Memperkuat filter dan mendigitalkan sinyal.

- Hitung dan tampilkan FFT.

- Memodulasi sinyal secara digital.

- Perkuat sinyal dan pasang kembali ke speaker.

Informasi tambahan:

Semua tujuan tidak tercapai.

Tepatnya, yaitu:

- Tampilan FFT pada layar LT24 (Memang nilai FFT dihitung di HPS, tetapi layar LT24 dan HPS tidak berkomunikasi)

- Modulasi digital dari sinyal

Bill of material:

- Papan DE0-Nano-SoC.

- Layar LT24 Teras

- Penguat operasional TL081CP *3

- Konverter Tegangan MAX660

- Port USB

- Modul Mulai Ultrasonik HC-SR04

- Mengalihkan

- Potensiometer 10 kOhm

- Kondensator 1000µF

- Kondensator 1J63 *2

- Kondensator 22nJ250 * 2

- Kondensator 1K63 *2

- Kondensator 10nF

- Kondensator 1µF

- Kondensator 220µF

- Kondensator 10µF *7

- Resistor 1 kOhm *3

- Resistor 39 kOhm

- Resistor 22 kOhm

- Resistor 3, 3 kOhm

- Resistor 150 kOhm

- Resistor 10 Ohm * 3

- Resistor 1 MOhm

- Resistor 150 Ohm

- Resistor 330 Ohm

- Resistor 6, 8 kOhm

- Resistor 4, 7 kOhm

- Dioda Schottky

- Baterai ENERGI Velleman

- Kabel pita

- Strip LED WS2812

Peralatan:

- Kuartus

- Altium

- Putty

- CiumanFFT

francais

Penyederhanaan:

A3:

- Otonom

- Autodidak

- Autotune

Objektif:

- Penangkap le son avec un mikrofon

- Amplifier, filter, dan numériser le sinyal.

- Kalkulator dan afficher la FFT

- Sinyal nomor moduler.

- Penguat sinyal dan restituer avec un haut parleur

Pelengkap informasi:

Tous les objectifs cités ne sont pas encore atteints.

Pada notamen retrouve 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 entre le HPS et l'écran)

- Modulasi numérique du sinyal

Liste de Materiel:

- Carte DE0-Nano-SoC

- Ecran Terasic LT24

- Pengoperasian amplifier TL081CP *3

- Pengubah tegangan MAX660

- Port USB

- Capteur Ultrason HC-SR04

- Pengganggu.

- Potensi 10 kOhm

- Kondensat kapasitas 1000µF

- Kondensat 1J63 *2

- Kondensat 22nJ250 *2

- Kondensat 1K63 *2

- Kondensat kapasitas 10 nF

- Kondensat kapasitas 1 F

- Condensateur de capacité 220 F

- Kondensat kapasitas 10 F * 7

- Resistansi 1 kOhm *3

- Resistansi 39 kOhm

- Resistansi 22 kOhm

- Resistansi 3, 3 kOhm

- Resistansi 150 kOhm

- Resistansi 10 Ohm *3

- Resistansi 1 MOhm

- Resistansi 150 Ohm

- Resistansi 330 Ohm

- Resistansi 6, 8 kOhm

- Resistansi 4, 7 kOhm

- Dioda Schottky

- ENERGI velleman baterai

- Kabel en nappe

- Ruban de LED WS2812

Keluar:

- Kuartus

- Altium

- Putty

- CiumanFFT

Langkah 1: Analogi Partie: Entri // Bagian Analog: Entri

BAHASA INGGRIS

Pertama, Anda harus membuat PCB dari bagian entri

Entri ini dibagi dalam 3 tahap:

- Mikrofon

- Preamplifier (TL081CP)

- Sirkuit Kontrol Penguatan Otomatis (TL081CP)

- Rangkaian Konverter Tegangan (MAX660)

francais

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

Cette entrée est composé des étage suivants:

- Mikrofon.

- Preamplificateur Montase. (TL081CP)

- Amplificateur Montase Contrôle Automatique de Gain (TL081CP)

- Montase inverseur de tension (MAX660)

Langkah 2: Analogi Partie: Sortie // Bagian Analog: Output

BAHASA INGGRIS

Kemudian, Anda harus membuat PCB dari output DE0-Nano-SoC ke speaker.

Tahap utama:

- DAC (MCP4821-E/P) yang mengubah sinyal digital dari DE0-Nano-SoC menjadi sinyal analog.

- Filter smoothing orde pertama untuk menghaluskan sinyal dari DAC.

- Penguat daya audio (LM386-1/NOPB)

francais

Kamar mandi dalam, di réalise le PCB de sortie de la carte jusqu'au Haut Parleur.

Tokoh Les étages:

- Le montage du DAC (MCP4821-E/P) dengan cepat mengubah jumlah sinyal yang diurutkan de la carte DE0-Nano-SoC dan analogi sinyal.

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

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

Langkah 3: Sambungan La Carte DE0-Nano-SoC // Sambungan ke Papan DE0-Nano-SoC

BAHASA INGGRIS

Sekarang setelah Anda memiliki PCB, Anda dapat menghubungkannya ke papan DE0-Nano-SoC. Pertama, Anda dapat menghubungkan bagian "masuk" ke ADC, termasuk dalam kartu, mengikuti skema di atas.

Hal yang sama untuk "output" bagian analog, di mana kedua bagian terhubung berkat protokol SPI di mana "Master" adalah papan dan "Slave", DAC:

- MOSI: Terhubung ke pin 4 (SDI) dari DAC.

- SCLK: Terhubung ke pin 3 (CLK) dari DAC.

- SS: Terhubung ke pin 2 (CS) dari DAC.

- GND: Terhubung ke ground dari PCB "output".

francais

Pemeliharaan PCB dapat dilakukan dengan mudah pada konektor yang tersedia secara a la carte DE0-Nano-SoC. Pada connecte la partie analogique "Entrée" l'ADC de la carte DE0-Nano-SoC selon le schéma ci-dessus.

De même pour la partie analogique "Sortie", où les deux party sont connectés selon un protocole SPI où la carte est le "Maitre" et le DAC le "Slave":

- MOSI: branché la patte 4 (SDI) du DAC.

- SCLK: branché la patte 3 (CLK) du DAC.

- SS: branché la patte 2 (CS) du DAC.

- GND: branché au ground du PCB de sortie.

Langkah 4: Ajout Des Modules // Penambahan Modul

BAHASA INGGRIS

Modul Jangkauan Ultrasonik HC-SR04:

Sebelum menghubungkan pin 'ECHO' ke pin GPIO board, Anda harus menyadari pembagi tegangan untuk mengurangi tegangan pada pin GPIO, karena pin GPIO menerima tidak lebih dari 3,3V ketika pin 'ECHO' menghasilkan 5V.

Strip LED WS2812:

LED terhubung ke pin GPIO papan. Saat program sedang berjalan, LED berubah warna tergantung pada jarak antara sensor HC-SR04 dan penghalang.

francais

Capteur Ultrason HC-SR04:

Avant de brancher une pin GPIO, il faut réaliser un pont diviseur de tension entre la pin ECHO du capteur et la pin de la carte, tuangkan ne pas envoyer du 5V sur cette dernière qui n'acceptent que du 3, 3V au max.

Ruban de LED WS2812:

Les LEDs segera menghubungkan pin aux GPIO de la carte. Quand le program est lancé, les LEDs vont changer de couleur en fonction de la distance entre le capteur HC-SR04 dan un éventuel hambatan.

Langkah 5: Partie Numérique: Projet Quartus // Bagian Numerik: Quartus Project

BAHASA INGGRIS

LANGKAH 1: LOAD. SOF FILE

- Hubungkan papan DE0-Nano-SoC ke PC Anda melalui port USB BLASTER.

- Buka file.qpf di Quartus.

- Buka Alat > Programmer > Klik kanan pada daftar file > Ubah file > Pilih file.sof.

LANGKAH 2: PERBAIKI ALAMAT IP PAPAN

- Hubungkan papan DE0-Nano-SoC ke PC Anda melalui port UART.

- Luncurkan Putty, dan sambungkan ke papan (COM3)

- Terminal terbuka, sambungkan sebagai root.

- Masukkan baris berikut: ifconfig eth0 IP (IP yang telah Anda konfigurasikan di parameter komputer Anda)

LANGKAH 3: MUAT PROGRAM

- Di Putty, sambungkan ke papan melalui protokol ssh dengan IP yang Anda gunakan sebelumnya

- Hubungkan sebagai root

- Via dan terminal EDS, masuk ke direktori proyek:

cd /cygdrive/c/quartus_design/HPS_CONTROL_FPGA_LED/perangkat lunak

(Jalur ke proyek di file /software)

- Masukkan perintah berikut:

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

(dengan IP yang ditentukan sebelumnya)

francais

ETAPE 1: CHARGER LE FICHIER. SOF

- Connecter la carte DE0-Nano-SoC pilih port par le PC USB BLASTER.

- Ouvrir le fichier.qpf du projet sur Quartus.

- Cliquer sur Tools > Programmer > clic droit sur la liste des fichiers > change file > sélectionner le.sof

ETAPE 2: FIXER L'ADRESSE IP DE LA CARTE

- Connecter la carte DE0-Nano-SoC pilih PC par le port UART.

- Lancer Putty, et connectez vous la carte (masuk COM3)

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

- Entrer la commande ifconfig eth0 IP (L' IP fixe que vous auriez préalablement configuré dans les paramètres de votre ordinateur)

ETAPE 3: CHARGER LE PROGRAM

- Sur Putty, sambungkan vous la carte melalui ssh en entrant l'adresse IP que vous avez entré l'étape précédente

- Connectez vous en tant que root

- Melalui un terminal EDS, rendez vous l'emplacement de votre projet (via la commande cd), dans le sous-dossier software (là ou se trouve le main.c). Contoh:

cd /cygdrive/c/quartus_design/HPS_CONTROL_FPGA_LED/perangkat lunak

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

- Kompilasi program pemilih l'aide de la commande make

- Masuk en suite la commande:

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

(avec l'adresse IP spécifiée précédemment)