Rörelseutlösta lampor: 5 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:43

Den här guiden visar dig hur du använder en FPGA för att skapa ett rörelsessensor utlöst ljus av varierande färg så länge det finns rörelse. Nivåerna rött, blått och grönt styrs alla genom att låsa ett värde till varje enskild färg. Detta projekt skapades av Timmy Nguyen och Ryan Luke för ett slutprojekt i CPE 133 -klass.

Steg 1: Delar

Samla följande delar:

-1 Basys 3 FPGA -kort

-1 brödbräda

-1 RGB analog LED

-3 npn/n-kanal MOSFET

-1 220 ohm motstånd

-1 PIR rörelsesensor

-flera bygelkablar

Steg 2: Programmera FPGA Basys 3

För detta projekt använder vi Pulse Width Modulation (PWM) för att styra ljusstyrkan och färgen på en RGB -LED, som slås på och av baserat på utsignalen från en rörelsedetekterande PIR -sensor. Om sensorn upptäcker rörelse tänds lysdioden i cirka 4 sekunder, vilket är en funktion av sensorn.

Alla filer som behövs för detta projekt ingår i detta avsnitt.

Moduler:

Klockavdelare: Basys 3: s inbyggda klocka har en frekvens 100 MHz, så vi vill minska den frekvensen till 10 KHz för att bättre hantera den i räknaren.

Räknare: Räknaren använder den reducerade 10 KHz som ingång och räknas till 255 när den aktiveras av rörelsesensorn.

3 D Flip Flops: Användaren kommer att vända vilken som helst av de 8 omkopplarna på kortet och dessa flip -flops, när de aktiveras genom att trycka på den flip -flopens aktiveringsknapp, låser man omkopplarens värde i jämföraren. Detta låsta värde bestämmer arbetscykeln eller pulsbredden för utsignalen som går till lysdioden.

3 Jämförare: 8 -bitarsutmatningen från räknaren går till var och en av jämförarna separat och jämförs med 8 -bitars utmatning från vippan. Om räkneutmatningen är mindre än det låsta värdet från D Flip Flop, kommer komparatorn att mata ut ett bitars högt värde; om räkneutmatningen är större än det låsta värdet kommer komparatorn att mata ut ett en-bitars lågt värde. Komparatorn matar sedan ut sitt värde i sensorkodaren.

3 Sensoravkodare: Sensordekoder avger antingen komparatorns värde om det upptäcks rörelse av sensorn (1) eller låg spänning (0) om det inte finns någon rörelse. Dessa utgångar går direkt till RGB LED.

Efter nedladdning av VHD -filer:

När filerna har laddats ner och placerats i ett projekt, syntetisera, implementera och skriva bitström för projektet. Anslut sedan basys 3 -kortet och programmera enheten.

Steg 3: Bygg krets på brödbräda

Du kan följa schemat och foton skapar kretsen. Grunderna är vanliga i hela kretsen, och ytterligare motstånd kan läggas till i serie med mosfeterna för att ytterligare dimma antingen de röda, blåa eller gröna signalerna.

Steg 4: Anslut komponenter till Basys 3 -kortet

Du kan använda schemat och referenserna på bilderna för att ansluta ditt Basys 3 -kort till brödbrädan.

Steg 5: Hur man använder

Du kan mata in ett binärt värde som representeras av switcharna SW0-SW7. När du har det här värdet kan du trycka på knapparna BTN_L (röd), BTN_C (blå) och BTN_R (grön) för att låsa det värdet till den färg som valts av knappen. Under tiden kommer rörelsessensorn att aktivera lysdioden för att lysa upp för varje rörelse.