Lumières déclenchées par le mouvement : 5 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Ce guide vous montrera comment utiliser un FPGA pour créer une lumière déclenchée par un capteur de mouvement de couleur variable tant qu'il y a du mouvement. Les niveaux de rouge, bleu et vert sont tous contrôlés en verrouillant une valeur pour chaque couleur individuelle. Ce projet a été créé par Timmy Nguyen et Ryan Luke pour un projet final de classe CPE 133.

Étape 1: Pièces

Rassemblez les pièces suivantes:

-1 carte FPGA Basys 3

-1 planche à pain

-1 LED analogique RVB

-3 MOSFET npn/n-canal

-1 résistance de 220 ohms

-1 capteur de mouvement PIR

- plusieurs câbles de démarrage

Étape 2: programmer le FPGA Basys 3

Pour ce projet, nous utilisons la modulation de largeur d'impulsion (PWM) pour contrôler la luminosité et la couleur d'une LED RVB, qui s'allume et s'éteint en fonction de la sortie d'un capteur PIR de détection de mouvement. Si le capteur détecte un mouvement, la LED s'allumera pendant environ 4 secondes, ce qui est une fonction du capteur.

Tous les fichiers nécessaires à ce projet sont inclus dans cette section.

Modules:

Diviseur d'horloge: L'horloge embarquée du Basys 3 a une fréquence de 100 MHz, nous souhaitons donc ramener cette fréquence à 10 KHz pour mieux la gérer dans le compteur.

Compteur: le compteur utilise les 10 KHz réduits comme entrée et compte jusqu'à 255 lorsqu'il est activé par le capteur de mouvement.

Flip Flops 3D: L'utilisateur basculera n'importe quelle variété des 8 commutateurs de la carte et ces bascules, lorsqu'elles sont activées en appuyant sur le bouton d'activation de cette bascule, verrouillent la valeur des commutateurs dans le comparateur. Cette valeur verrouillée déterminera le cycle de service, ou la largeur d'impulsion, du signal de sortie qui va à la LED.

3 comparateurs: la sortie 8 bits du compteur va à chacun des comparateurs séparément et est comparée à la sortie 8 bits de la bascule. Si la sortie du compteur est inférieure à la valeur verrouillée de la bascule D, le comparateur produira une valeur haute d'un bit; si la sortie du compteur est supérieure à la valeur verrouillée, le comparateur produira une valeur basse d'un bit. Le comparateur sort ensuite sa valeur dans le décodeur du capteur.

3 Décodeurs de capteur: Le décodeur de capteur produira soit la valeur du comparateur s'il y a un mouvement détecté par le capteur (1), soit une basse tension (0) s'il n'y a pas de mouvement. Ces sorties vont directement à la LED RVB.

Après avoir téléchargé les fichiers VHD:

Une fois les fichiers téléchargés et placés dans un projet, synthétisez, implémentez et écrivez le flux binaire pour le projet. Ensuite, connectez la carte basys 3 et programmez l'appareil.

Étape 3: Construire un circuit sur une planche à pain

Vous pouvez suivre le schéma et les photos créer le circuit. Les masses sont communes dans tout le circuit et des résistances supplémentaires peuvent être ajoutées en série avec les mosfets pour atténuer davantage les signaux rouge, bleu ou vert.

Étape 4: Connectez les composants à la carte Basys 3

Vous pouvez utiliser le schéma et les références sur les photos pour connecter votre carte Basys 3 à la maquette.

Étape 5: Comment utiliser

Vous pouvez saisir une valeur binaire représentée par les commutateurs SW0-SW7. Une fois que vous avez cette valeur, vous pouvez appuyer sur les boutons BTN_L (rouge), BTN_C (bleu) et BTN_R (vert) pour verrouiller cette valeur à la couleur sélectionnée par le bouton. Pendant ce temps, le capteur de mouvement déclenchera la LED pour s'allumer à chaque mouvement.