Tsab ntawv tsa suab Sensor Teeb Basys3: 8 Cov Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:29

Rau peb qhov phiaj xwm zaum kawg hauv kev tsim qauv digital, peb txiav txim siab sim ua cov teeb tsa lub teeb pom kev zoo. Lawv ua haujlwm tsis yog tsuas yog thaum ib qho khoom nyob ze nws, tab sis tseem qhib tsuas yog nyob rau qee lub sijhawm ntawm hnub ntawd. Peb muaj peev xwm ua tus qauv no los ntawm kev siv FPGA (Basys3 board). Thaum siv FPGA peb tau tso cai rau tus neeg siv nkag mus rau lub sijhawm uas lub ntsuas hluav taws xob tuaj yeem pib ua haujlwm, thiab tom qab ntawd cov ntsuas yuav xa lub teeb liab nyob ntawm seb lub sensor nws li cas yog kom qhib lub teeb tshwj xeeb hauv chav ntawd lossis thaj chaw ntawd. Peb ua qauv no los ntawm kev tso cai tsuas yog ib lub tshuab ntsuas lub zog kom ua haujlwm ntawm lub sijhawm muab, thiab tig rau lub teeb uas tau ua raws. Vim tias lub sijhawm txwv peb tsis tuaj yeem ua lub sijhawm nkag los ntawm tus neeg siv cuam tshuam rau kev ua kom lub suab txav. Txawm li cas los xij, lub hauv paus ntawm peb cov laj thawj yuav tsum tso cai rau ib tus neeg kom yooj yim dua, thiab txhim kho nws.

### Txuas hauv qab no qhia cov vis dis aus ntawm Qhov Project

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

Kauj Ruam 1: Cov Khoom Xav Tau

Rau qhov haujlwm no, koj yuav xav tau cov hauv qab no:

-Basys3 Board

-USB rau microusb cable

-8 daim kab xev jumper xov hlau

-Breadboard

-2 diffused LED

Kauj Ruam 2: Blackbox Diagram/Finite State Machine

Daim duab lub thawv dub no qhia txog cov tswv yim xav tau rau lub teeb coj los qhib. Cov Sijhawm Teev Tawm thiab Min cov tswv yim nruab nrab yog lub sijhawm tus neeg siv nkag mus rau ntawm lub rooj tsav xwm basys3 (siv cov hloov pauv). Raws li, rau sw cov tswv yim sawv cev hauv ib feem ntawm chav siv nyob hauv (rov siv cov hloov pauv los sawv cev rau qhov chaw nyob yog nyob ntawm).

FSM qhia qhov kev hloov pauv ntawm ib cheeb tsam mus rau lwm thaj chaw ntawm chav uas cov khoom nyob ntawm ib lub sijhawm. Muaj 4 qhov sib txawv sib txawv hauv chav sib txawv uas tau sawv cev ua (s1, s2, s3, s4). Uas tswj cov zis, lossis teeb nyob hauv chav sib txawv piv txwv lub teeb (L1, L2, L3). Thawj lub xeev cov cim ntsuas tsis pom leej twg, yog li txhua lub teeb raug kaw. Txhawm rau txav mus rau lub xeev tom ntej (Xeev 1), s1 yuav tsum txheeb xyuas ib tus neeg, s2, s3, thiab s4 yuav raug tshem tawm. Qhov no yuav tso tawm L1 (qhib lub teeb 1), L2 thiab L3 yuav raug kaw. Txhawm rau txav mus rau lub xeev 2 los ntawm lub xeev 1, s1, s3 thiab s4 yuav tsum tau tawm, s2 yuav tsum nyob. Qhov no yuav tig L1 thiab L2. Yuav kom txav mus rau lub xeev tom ntej los ntawm lub xeev no s3 yuav tsum tau nyob thiab tag nrho lwm yam sensors tawm. Qhov no yuav tig L2 thiab L3, L1 yuav raug kaw. Txhawm rau txav mus rau lub xeev zaum kawg S4 yuav tsum nyob thiab txhua lwm yam kev ntsuas yuav tsum tau tawm. Qhov no yuav tig L3 nkaus xwb, tag nrho lwm cov teeb yuav raug tua. Yog tias ib tus neeg nkag mus hauv chav los ntawm s4 sab thiab tawm mus los ntawm s1 txhua kauj ruam yuav nyob rau hauv kev thim rov qab.

Kauj Ruam 3: BlackBox Digital Clock

Lub hom phiaj ntawm lub moos digital peb tsim yog kom lub teeb pom kev zoo yuav tsis qhib thaum nruab hnub, thiab tsuas yog ua haujlwm thaum lub sijhawm tus neeg siv nkag mus. Lub moos digital siv sijhawm teev nyob rau ib teev thiab feeb_in siv cov hloov pauv ntawm lub hauv paus 3 lub rooj tsavxwm, thiab kom muaj peev xwm thauj nws mus rau ntawm lub rooj tsavxwm koj yuav tsum nias ((led_btn) yog li nws nthuav tawm nws ntawm lub rooj tsavxwm. Peb kuj ntxiv khawm rov pib dua (rst_b) yog li koj tuaj yeem rov upload dua lub sijhawm sib txawv. Raws li lub hauv paus 3 muaj chaw txaus los tso saib 3 qhov xwm txheej sib txawv ntawm cov ntaub ntawv peb tau siv lub vib nas this hauv keeb kwm yav dhau. Rau lub hom phiaj no, peb tau siv qhov hloov pauv thib ob yog li nws tsuas yog nce ntxiv nyob rau lub sijhawm thaum tus neeg siv txiav txim siab hloov pauv (e_sec) cov tswv yim ntawm lub rooj tsav xwm basys3. Cov thav duab sab hauv ua haujlwm sab hauv lub moos digital yog ua los ntawm cov flip-flops uas khaws lub sijhawm nkag thiab cov suav uas nce lub sijhawm uas tus neeg siv nkag mus tsuas yog thaum (e_sec) nyob. Peb yuav ntxiv cov cai kom koj tuaj yeem pom tias nws tau ua raws nraim li cas.

Kauj Ruam 4: Cov Txheej Txheem Ua Ke thiab Cov Lus Qhia

Cov duab saum toj no qhia yuav ua li cas cov khoom sib txuas ua ke. Nws pib los ntawm kev noj thawj zaug hauv cov xuab moos thiab feeb. Cov cim qhia los ntawm cov tswv yim no tau xa mus rau lub sijhawm teev thiab suav feeb uas nws ntxiv cov khoom ua ke, thiab cov khoom suav cov teeb liab tau xa mus rau SSEG tivthaiv qhov uas nws hloov cov khoom mus rau cov cim tshwj xeeb uas yuav tshwm rau ntawm pawg thawj coj. Txawm li cas los xij, lub teeb liab los ntawm cov suav yuav tsis xa mus rau SSEG tivthaiv kom txog thaum tus neeg siv tau nias cov lus nkag (led_btn) qhov no tau ua tiav vim tias peb tsis tau tsim FSM rau lub moos digital. Tsis tas li, lub sijhawm nkag mus yuav tsis nce ntxiv kom txog thaum hloov pauv (e_sec) yog vim tias tsis li ntawd cov vib nas this thib ob yuav ib txwm nyob hauv keeb kwm yav dhau. Thaum lub txee ntsuas tau mus txog '59' nws yuav xa teeb liab mus rau feeb kom nws nce qib ib yam li ua tiav ntawm feeb mus rau teev. Tsis tas li, muaj cov lus tsa suab sensor, thiab cov cim tau xa mus rau FSM tivthaiv qhov uas nws txiav txim siab tias lub xeev yuav mus li cas nyob ntawm qhov ntsuas ntawm. Nws lub xeev pib yog thaum tag nrho cov sensors raug kaw. Txhua qhov kev piav qhia ntawm FSM tau piav qhia hauv qib 2.

Kauj ruam 5: Code

Kauj Ruam 6: Kev Hloov Kho Yav Tom Ntej

Yav tom ntej, ntxiv cov lus tsa suab pom tseeb nrog ua ke ntawm LEDs rau txoj haujlwm yuav yog kev txhim kho. Yog li ntawd peb tuaj yeem nce qhov nyuaj ntawm txoj haujlwm, thiab saib seb peb puas tuaj yeem tsim lub teeb tsa lub teeb tsa niaj hnub. Qhov no yuav tsim teeb meem ntau ntxiv raws li koj yuav tau xav txog qhov sib thooj ntawm cov khoom ib yam kom lub teeb qhib raws li qhov xav tau. Ib qho ntxiv, tag nrho lwm cov kev ua haujlwm ua ntej. Tsis tas li, txhim kho kev ua haujlwm ntawm lub moos digital siv FSM ib yam li tsis txhob tos tus neeg siv tig rau vib nas this (e_sec). FSM rau lub moos digital yuav zoo ib yam li lub suab tsa suab.

Kauj Ruam 7: Xaus

Zuag qhia tag nrho, txoj haujlwm no tau pab peb kom nkag siab zoo txog yuav ua li cas lub xeev cov tshuab ua haujlwm zoo. Ib qho ntxiv, nrog FSM koj ib txwm yuav tsum nco ntsoov tias koj yuav tsum paub tias koj nyob hauv lub xeev twg, thiab thaum twg koj xav hloov mus rau lwm lub xeev. Hauv lwm lo lus, koj yuav tsum paub qhov twg koj nyob ntawm lub sijhawm muab, thiab koj yuav nyob qhov twg tom qab lub sijhawm. Nco ntsoov tias yam twg yuav tso cai rau koj (cov tswv yim) hloov mus rau lwm lub xeev, thiab nws yuav ua dab tsi thaum nws mus txog (tso tawm). Peb kuj tau kawm paub khaws cov ntaub ntawv li cas hauv pawg basys3 siv flip-flops uas yog cov ntawv sau npe, thiab yuav ua li cas kom nce sijhawm siv cov suav uas ntxiv cov lej binary ua ke.

Kauj Ruam 8: Kev sib tham

The two_sseg.vhdl = universal_sseg_dec.vhd

Ratner, James thiab Cheng Samuel.. Ratface Engineering.universal_sseg_dec.vhd