Kigunduzi cha Ufanisi wa Mafuta: Hatua 5

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Na: Danica Fujiwara na William McGrouther

Magari ndio njia kuu ya usafirishaji ulimwenguni leo. Hasa, huko California, tumezungukwa na barabara, barabara kuu, na barabara za ushuru ambazo maelfu ya magari huendesha kila siku. Walakini, magari hutumia gesi na california hutumia petroli zaidi kuliko jimbo lingine lolote huko Merika, takriban galoni 4, 500 kwa siku. Kwa mradi wetu wa Mwisho wa CPE 133, tuliamua kuunda mfumo ambao unaweza kufuatilia kasi ya gari na kujua ikiwa inazidi kasi inayofaa zaidi kwa mileage bora ya gesi au uchumi wa mafuta. Mradi huu ungewasaidia madereva kujua uchumi wao wa mafuta ambao kwa matumaini ungewasaidia kuokoa pesa, kutumia gesi kidogo, na kuunda uchafuzi mdogo hewani.

Hatua ya 1: Vifaa

Vifaa vinavyohitajika kwa mradi huu:

- Basys 3 FPGA

- Arduino Uno

- Bodi ya mkate

- Adafruit BNO055 Sensorer ya Mwelekeo kamili

- Waya wa Kiume kwa Wanaume

Hatua ya 2: Kuelewa Ubunifu

Mchoro wa Jimbo la Mwisho

Mradi huu una majimbo mawili tofauti ndani ya mchoro wa serikali ulio na mwisho ulioonyeshwa hapo juu. Taa inaweza kuwasha (ikiwakilishwa na '1') au kuzima (ikiwakilishwa na '0'). Hali hubadilika kulingana na pembejeo ya kasi ya ufuatiliaji (ts) na kasi inayofaa ya kila wakati.

Mchoro wa Sanduku Nyeusi

Pia hapo juu kuna mchoro wa Sanduku Nyeusi la moduli ya Ufanisi wa Mafuta ambayo ina skimu ya Kilinganisha Kasi na Onyesho la Sehemu Saba ambazo zinajadiliwa hapa chini. Nambari hii ya VHDL inapokea pembejeo ya 8-bit kutoka kwa vipimo vya accelerometer ambayo imeunganishwa na arduino.

Hatua ya 3: Coding VHDL

Kwa mradi huu, kuna faili tatu za VHDL ambazo zinaunda muundo wetu, moduli ya Fuel_Efficency_FinalProject, moduli ya Speed_Comparator, na moduli ya sseg_dec ambapo Speed_Comparator na sseg_dec ziko katika kiwango cha chini kuunda moduli ya Ufanisi wa Mafuta.

Moduli ya kulinganisha kasi

Moduli hii inachukua kasi ya 8-bit kwa maili kwa saa na inalinganishwa na kasi inayofaa kwa kiwango kidogo cha matumizi ya gesi. Kasi ya wastani ya kiwango bora cha gesi ya gari ni karibu 55 mph na chini. Walakini, hii inaweza kutofautiana kutoka kwa gari hadi gari ambayo inaweza kuboreshwa ndani ya moduli. Mstari wa 45 wa nambari ambayo inaweza kubadilishwa kwa uboreshaji wa kibinafsi ni onyesha hapa chini

ikiwa (kufuatilia> "00110111") basi

Ambapo "00110111" (55 kwa binary) inaweza kubadilishwa kuwa nambari yoyote ya 8-bit kwa kasi bora ya gari lako la kibinafsi kwa kiwango kidogo cha matumizi ya mafuta.

Ikiwa kasi imekwisha idadi kamili moja taa itawasha kuarifu kwamba gari haitumii ufanisi mkubwa wa mafuta.

Sehemu Saba ya KuonyeshaModule

Moduli hii inachukua kasi ya 8-bit kwa maili kwa saa na inaonyesha kasi kwenye onyesho la sehemu saba. Hii itamruhusu mtumiaji kujua ni kwa haraka gani atajua ikiwa anahitaji kupungua. Moduli hii tulipewa ndani ya darasa letu na iliandikwa na Bryan mealy ambayo ina vifaa bin2bcdconv ambayo inabadilisha pembejeo ya biti-8 kwa fomu ya BCD ambayo ni rahisi kuamua na clk_div ili onyesho liweze kuonyesha nambari iliyo na tarakimu 3 kwa kubadilisha pato la anode kwa masafa ya saa nyingi. Nambari hii inakubali nambari 8- kidogo hubadilisha nambari kuwa onyesho linaloweza kusomeka kwenye bodi ya basys 3.

Moduli ya Ufanisi wa Mafuta

Hii ndio faili kuu inayotumia moduli zilizo hapo juu kama vifaa. Pembejeo zake ni saa, na kasi ya ufuatiliaji. Saa imejengwa ndani ya bodi ya basys 3 na kasi ya ufuatiliaji hutolewa na pato la arduino ambalo limeunganishwa na bandari ya The Analog signal pmod (XADC). Kila kidogo ya kasi ya ufuatiliaji wa 8-bit ni ramani kwa bandari zilizoonyeshwa ndani ya sehemu ya wiring katika step4. Vizuizi vingine vya Basys 3 vinaweza kupatikana ndani ya Basys_3_Master.xdc.

Hatua ya 4: Kuandika Arduino

Mradi huu unatumia faili moja kuu ya arduino ambayo inahitaji matumizi ya maktaba kadhaa, ambazo zingine tayari ziko kwenye mpango wako wa arduino na zingine zinapaswa kupakuliwa ama kutoka kwa wavuti hii inayoweza kufundishwa au ya Adafruit (kiungo hapa chini).

Maktaba

kiunga kwa ukurasa wa Adafruit BNO055:

Adafruit imeunda maktaba 2 kwa matumizi ya BNO055, na toa mifano ya jinsi ya kuzitumia. Katika mradi huu tutatumia kazi ya.getVector kuwa na pato la arduino data ya kasi ya kasi.

Mradi huu pia hutumia maktaba kadhaa zilizowekwa tayari katika mpango wa arduino, kama maktaba ya hesabu.

Faili kuu

Faili hii hutumia data ya accelerometer kutoka kwa kazi ya.getVector na hutumia hesabu za hesabu kuibadilisha kuwa kasi katika maili kwa saa, ambayo hutolewa kwa data 8 kwa Basys 3 (angalia sehemu ya "Wiring the Hardware" kwa zaidi habari).

Hatua ya 5: Wiring vifaa

Wiring ya Arduino

Arduino inapaswa kushonwa kwa ubao wa mkate kama ilivyo kwenye picha hapo juu.

Basys 3 Wiring

Matokeo ya arduino yamepangwa kwa pembejeo za Basys 3 kupitia ishara ya Analog pmod JXADC bandari. Kila kidogo ya kasi ya ufuatiliaji wa 8-bit inaweza kushikamana na moja ya pini zilizoonyeshwa kwenye picha hapo juu. Kidogo muhimu (pini ya dijiti 7) inaunganishwa na ts (7) na kidogo muhimu zaidi (pini ya dijiti 0) inaunganishwa na ts (0).