Taa za sensorer za mwendo Basys3: 8 Hatua

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Kwa mradi wetu wa mwisho katika muundo wa dijiti, tuliamua juu ya kuiga taa za sensorer za mwendo. Haziwamilishi tu wakati kitu kiko karibu nayo, lakini pia huamilisha tu wakati fulani wa siku. Tunaweza kuiga hii kwa kutumia FPGA (Basys3 board) Wakati wa kutumia FPGA tuliruhusu mtumiaji kuingiza wakati ambao sensorer za mwendo zinaweza kuanza kuamilisha, na kisha sensorer zitatuma ishara kulingana na sensor gani ni kuwasha taa hiyo maalum katika chumba hicho au eneo hilo. Tulibadilisha hii kwa kuruhusu sensorer moja tu ya mwendo kuamilishwa kwa wakati fulani, na kuwasha taa zilizopewa ipasavyo. Kwa sababu ya kubanwa kwa wakati hatuwezi kufanya wakati ulioingizwa na mtumiaji kuathiri uanzishaji wa sensa ya mwendo. Walakini, msingi wa mantiki yetu unapaswa kumruhusu mtu kuiga kwa urahisi, na kuiboresha.

### Kiungo hapa chini kinaonyesha video ya Mradi

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

Hatua ya 1: Vifaa vinahitajika

Kwa mradi huu, utahitaji yafuatayo:

-Basys3 Bodi

-USB kwa kebo ya microusb

-8 waya za kuruka za mkate

-Bodi ya mkate

LED iliyoenezwa

Hatua ya 2: Mchoro wa Blackbox / Mashine ya Jimbo la Finite

Mchoro huu wa sanduku jeusi unaonyesha pembejeo zinazohitajika kwa taa zilizoongozwa kuwasha. Uingizaji wa Saa na pembejeo za Min inawakilisha wakati ambao mtumiaji aliingiza kwenye bodi ya basys3 (kwa kutumia swichi). Kama, kwa pembejeo ya sw inawakilisha ambayo sehemu ya mtumiaji wa chumba iko (tena kutumia swichi kuwakilisha kitu cha eneo kiko).

FSM inaonyesha mabadiliko kutoka eneo moja hadi eneo lingine la chumba ambapo kitu iko kwa wakati fulani. Kuna sensorer 4 tofauti katika vyumba tofauti ambazo zinawakilishwa kama (s1, s2, s3, s4). Ambayo inadhibiti matokeo, au taa kwenye vyumba tofauti kwa mfano taa (L1, L2, L3). Hali ya awali sensorer haigunduli mtu yeyote, kwa hivyo taa zote zimezimwa. Ili kuhamia hali inayofuata (Jimbo 1), s1 inapaswa kugundua mtu, s2, s3, na s4 itazimwa. Hii itatoa L1 (washa taa 1), L2 na L3 itazimwa. Ili kuhamia hali 2 kutoka jimbo 1, s1, s3 na s4 lazima iwe mbali, s2 lazima iwe imewashwa. Hii itawasha L1 na L2. Ili kuhamia hali inayofuata kutoka hali hii s3 lazima iwe imewashwa na sensorer zingine zote zizimike. Hii itawasha L2 na L3, L1 itazimwa. Ili kuhamia hali ya mwisho S4 lazima iwe imewashwa na sensorer zingine zote lazima ziwe mbali. Hii itawasha L3 tu, taa zingine zote zitazimwa. Ikiwa mtu ataingia kwenye chumba kutoka upande wa s4 na kutoka kupitia s1 hatua zote zitakuwa katika mpangilio wa nyuma.

Hatua ya 3: Saa ya dijiti ya BlackBox

Kusudi la saa ya dijiti tuliyoiunda ni ili taa za sensorer zisiwashe mchana, na zifanye kazi tu wakati wa mtumiaji kuingiza. Saa ya dijiti inachukua saa_kuingiza na mins_in kutumia swichi kwenye ubao wa basys3, na kuweza kuipakia kwenye bodi unahitaji kubonyeza (led_btn) kwa hivyo inaionesha kwenye bodi. Tuliongeza pia kitufe cha kuweka upya (rst_b) ili uweze kupakia tena wakati tofauti. Kwa kuwa basys3 ina nafasi ya kutosha kuonyesha visa 3 tofauti vya habari tulitumia sekunde nyuma. Kwa kusudi hili, tulitekeleza ubadilishaji wa sekunde kwa hivyo itaongeza tu wakati ambapo mtumiaji ataamua kuwasha (e_sec) pembejeo kwenye ubao wa basys3. Kazi ya sura ya ndani ndani ya saa ya dijiti imeundwa na vigeuzo ambavyo huhifadhi wakati ulioingizwa na kaunta ambazo zinaongeza muda ambao mtumiaji aliingiza tu wakati (e_sec) imewashwa. Tutakuwa tunaongeza nambari ili uweze kuona jinsi ilitekelezwa haswa.

Hatua ya 4: Vipengele Pamoja na Maelezo

Picha hapo juu zinaonyesha jinsi vifaa vimeunganishwa pamoja. Huanza kwa kuchukua kwanza masaa ya pembejeo na dakika. Ishara kutoka kwa pembejeo hizo hutumwa kwa saa ya kukabiliana na dakika za kaunta ambapo inaongeza vipande pamoja, na kaunta za pato hutumwa kwa sehemu ya SSEG ambapo inabadilisha bits kuwa wahusika maalum ambao wataonyeshwa kwenye bodi ya basys3. Walakini, ishara kutoka kwa kaunta haitatumwa kwa sehemu ya SSEG hadi mtumiaji atakapobonyeza pembejeo (led_btn) hii imefanywa kwa sababu hatukuunda FSM kwa saa ya dijiti. Pia, wakati ulioingizwa hautazidi hadi kubadili kwa pembejeo (e_sec) kuwasha kwa sababu vinginevyo kaunta ya sekunde ingekuwa ikiendesha nyuma kila wakati. Mara tu sekunde ya kaunta itakapofikia '59' itatuma ishara kwa dk ili iongeze dk sawa inafanywa kutoka dk hadi masaa. Pia, kuna pembejeo za sensorer za mwendo, na ishara hutumwa kwa sehemu ya FSM ambapo huamua ni hali gani ya kwenda kulingana na sensa. Hali yake ya kwanza ni wakati sensorer zote zimezimwa. Maelezo yote ya FSM ilielezewa katika hatua ya 2.

Hatua ya 5: Kanuni

Hatua ya 6: Marekebisho ya Baadaye

Katika siku za usoni, kuongeza sensorer halisi za mwendo pamoja na mchanganyiko wa LED kwenye mradi huo itakuwa kuboresha. Ili tuweze kuongeza ugumu wa mradi, na kuona ikiwa tunaweza kuunda sensorer ya mwendo wa kisasa wa mwendo. Hii itasababisha shida zaidi kwani itabidi ufikirie ukaribu wa kitu pia ili taa ziwashe ipasavyo. Kwa kuongeza, utendaji mwingine wote kabla. Pia, kuboresha utendaji wa saa ya dijiti kutumia FSM pia badala ya kusubiri mtumiaji awasha sekunde (e_sec). FSM ya saa ya dijiti itakuwa sawa na ile ya sensorer ya mwendo.

Hatua ya 7: Hitimisho

Kwa ujumla, mradi huu umetusaidia kuwa na uelewa mzuri wa jinsi mashine za serikali zenye mwisho zinavyofanya kazi. Kwa kuongezea, na FSM lazima ukumbuke kila wakati kuwa unahitaji kujua uko katika hali gani, na wakati unataka kubadilisha hali nyingine. Kwa maneno mengine, unahitaji kujua uko wapi kwa wakati fulani, na wapi utakuwa baadaye baadaye. Kukumbuka ni mambo gani yatakuruhusu (pembejeo) kubadilika kwenda hali nyingine, na nini itafanya ikifika (pato). Tulijifunza pia jinsi ya kuhifadhi habari ndani ya ubao wa basys3 kwa kutumia flip-flops ambazo ni sajili, na jinsi ya kuongeza muda ukitumia kaunta ambazo zinaongeza nambari za pamoja pamoja.

Hatua ya 8: Utaalam

Mbili_sseg.vhdl = universal_sseg_dec.vhd

Ratner, James na Cheng Samuel.. Uhandisi wa Uso