मोशन सेंसर लाइट्स बेसिस3: 8 स्टेप्स

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

डिजिटल डिजाइन में हमारे अंतिम प्रोजेक्ट के लिए, हमने मोशन सेंसर लाइट्स का अनुकरण करने का फैसला किया। वे न केवल तब सक्रिय होते हैं जब कोई वस्तु उसके पास होती है, बल्कि दिन के एक निश्चित समय के दौरान ही सक्रिय होती है। हम FPGA (Basys3 बोर्ड) का उपयोग करके इसे मॉडल करने में सक्षम हैं। FPGA का उपयोग करते समय हमने एक उपयोगकर्ता को एक समय इनपुट करने की अनुमति दी जिसमें गति सेंसर सक्रिय होना शुरू हो सकता है, और फिर सेंसर एक संकेत भेजेगा कि यह किस सेंसर पर निर्भर करता है उस कमरे या क्षेत्र में उस विशिष्ट प्रकाश को चालू करना है। हमने एक निश्चित समय में केवल एक मोशन सेंसर को सक्रिय करने की अनुमति देकर और उसके अनुसार दी गई रोशनी को चालू करके इसे मॉडल किया। समय की कमी के कारण हम उपयोगकर्ता द्वारा इनपुट किए गए समय को गति संवेदक के सक्रियण को प्रभावित करने में असमर्थ हैं। हालांकि, हमारे तर्क के आधार को किसी को आसानी से दोहराने और इसे सुधारने की अनुमति देनी चाहिए।

### नीचे दिया गया लिंक परियोजना का एक वीडियो दिखाता है

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

चरण 1: आवश्यक उपकरण

इस परियोजना के लिए, आपको निम्नलिखित की आवश्यकता होगी:

-Basys3 बोर्ड

-यूएसबी से माइक्रोयूएसबी केबल

-8 ब्रेडबोर्ड जम्पर तार

-ब्रेड बोर्ड

-2 विसरित एलईडी

चरण 2: ब्लैकबॉक्स आरेख / परिमित राज्य मशीन

यह ब्लैक बॉक्स आरेख एलईडी रोशनी को चालू करने के लिए आवश्यक आवश्यक इनपुट दिखाता है। घंटा इनपुट और न्यूनतम इनपुट उस समय का प्रतिनिधित्व करते हैं जब उपयोगकर्ता ने बेसिस 3 बोर्ड (स्विच का उपयोग करके) पर इनपुट किया था। जैसे, SW इनपुट के लिए यह दर्शाता है कि उपयोगकर्ता कमरे के किस हिस्से में है (फिर से स्थान वस्तु का प्रतिनिधित्व करने के लिए स्विच का उपयोग कर रहा है)।

एफएसएम एक कमरे के एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में संक्रमण को दर्शाता है जहां एक वस्तु एक निश्चित समय पर स्थित होती है। अलग-अलग कमरों में 4 अलग-अलग सेंसर हैं जिन्हें (s1, s2, s3, s4) के रूप में दर्शाया गया है। जो विभिन्न कमरों में आउटपुट, या रोशनी को नियंत्रित करता है उदाहरण के लिए प्रकाश (एल 1, एल 2, एल 3)। प्रारंभिक अवस्था में सेंसर किसी का पता नहीं लगाते हैं, इसलिए सभी लाइट बंद हैं। अगले राज्य (राज्य 1) में जाने के लिए, s1 को किसी का पता लगाना होगा, s2, s3, और s4 बंद हो जाएगा। यह L1 आउटपुट करेगा (लाइट ऑन करें 1), L2 और L3 बंद हो जाएंगे। राज्य 1 से राज्य 2 में जाने के लिए, s1, s3 और s4 बंद होना चाहिए, s2 चालू होना चाहिए। यह L1 और L2 को चालू करेगा। इस राज्य से अगले राज्य में जाने के लिए s3 चालू होना चाहिए और अन्य सभी सेंसर बंद होने चाहिए। यह L2 को चालू करेगा और L3 और L1 बंद हो जाएगा। अंतिम स्थिति में जाने के लिए S4 चालू होना चाहिए और अन्य सभी सेंसर बंद होने चाहिए। यह केवल L3 को चालू करेगा, अन्य सभी लाइटें बंद रहेंगी। यदि कोई व्यक्ति s4 की ओर से कमरे में प्रवेश करता है और s1 से बाहर निकलता है तो सभी कदम उल्टे क्रम में होंगे।

चरण 3: ब्लैकबॉक्स डिजिटल घड़ी

हमारे द्वारा बनाई गई डिजिटल घड़ी का उद्देश्य यह है कि सेंसर की रोशनी दिन के दौरान सक्रिय न हो, और केवल उस समय के दौरान काम करती है जब उपयोगकर्ता इनपुट करता है। डिजिटल घड़ी basys3 बोर्ड पर स्विच का उपयोग करके घंटा_इन इनपुट और mins_in लेती है, और इसे बोर्ड पर लोड करने में सक्षम होने के लिए आपको (led_btn) को दबाने की आवश्यकता होती है ताकि यह इसे बोर्ड पर प्रदर्शित करे। हमने रीसेट बटन (rst_b) भी जोड़ा है ताकि आप एक अलग समय फिर से अपलोड कर सकें। चूंकि बेसिस 3 में सूचना के 3 अलग-अलग उदाहरणों को प्रदर्शित करने के लिए पर्याप्त जगह है, इसलिए हमने पृष्ठभूमि में सेकंडों को लागू किया है। इस उद्देश्य के लिए, हमने एक सेकंड स्विच लागू किया है, इसलिए यह केवल उस समय में वृद्धि करेगा जब उपयोगकर्ता (e_sec) इनपुट को basys3 बोर्ड पर स्विच करने का निर्णय लेता है। डिजिटल घड़ी के अंदर आंतरिक फ्रेम वर्क फ्लिप-फ्लॉप से बना होता है जो इनपुट किए गए समय को संग्रहीत करता है और काउंटर जो उपयोगकर्ता द्वारा इनपुट किए गए समय को केवल (e_sec) चालू होने पर बढ़ाते हैं। हम कोड जोड़ेंगे ताकि आप देख सकें कि इसे वास्तव में कैसे लागू किया गया था।

चरण 4: घटक एक साथ और विवरण

उपरोक्त चित्र दिखाते हैं कि घटक एक साथ कैसे जुड़े हुए हैं। यह पहले इनपुट घंटे और मिनट लेने से शुरू होता है। उन इनपुट से सिग्नल काउंटर घंटे और काउंटर मिनट में भेजे जाते हैं जहां यह बिट्स को एक साथ जोड़ता है, और काउंटर आउटपुट सिग्नल एसएसईजी घटक को भेजा जाता है जहां यह बिट्स को विशिष्ट वर्णों में परिवर्तित करता है जो बेसिस 3 बोर्ड पर प्रदर्शित होंगे। हालांकि, काउंटर से सिग्नल एसएसईजी घटक को तब तक नहीं भेजा जाएगा जब तक कि उपयोगकर्ता ने इनपुट (led_btn) दबाया नहीं है, ऐसा इसलिए किया गया क्योंकि हमने डिजिटल घड़ी के लिए एफएसएम नहीं बनाया था। साथ ही, इनपुट स्विच (e_sec) चालू होने तक इनपुट किया गया समय नहीं बढ़ेगा क्योंकि अन्यथा सेकंड काउंटर हमेशा बैकग्राउंड में चलेगा। एक बार जब काउंटर सेकंड '59' पर पहुंच जाता है, तो यह मिनटों को सिग्नल भेजेगा ताकि यह मिनटों से घंटों तक मिनट में ही बढ़े। इसके अलावा, मोशन सेंसर इनपुट हैं, और सिग्नल एफएसएम घटक को भेजे जाते हैं जहां यह निर्धारित करता है कि सेंसर के आधार पर किस स्थिति में जाना है। इसकी प्रारंभिक अवस्था तब होती है जब सभी सेंसर बंद हो जाते हैं। FSM के सभी विवरण चरण 2 में वर्णित किए गए थे।

चरण 5: कोड

चरण 6: भविष्य में संशोधन

भविष्य में, परियोजना में एल ई डी के संयोजन के साथ वास्तविक गति सेंसर जोड़ने से सुधार होगा। ताकि हम परियोजना की जटिलता को बढ़ा सकें, और यह देखने के लिए कि क्या हम एक आधुनिक गति प्रकाश संवेदक बना सकते हैं। यह और अधिक समस्याएं पैदा करेगा क्योंकि आपको वस्तु की निकटता के बारे में भी सोचना होगा ताकि रोशनी तदनुसार चालू हो जाए। इसके अलावा, अन्य सभी कार्यक्षमताओं पूर्व। साथ ही, उपयोगकर्ता द्वारा सेकंड (e_sec) चालू करने की प्रतीक्षा करने के बजाय FSM का उपयोग करके डिजिटल घड़ी की कार्यक्षमता में सुधार करना। डिजिटल घड़ी के लिए FSM मोशन सेंसर के समान होगा।

चरण 7: निष्कर्ष

कुल मिलाकर, इस परियोजना ने हमें यह समझने में मदद की है कि परिमित राज्य मशीनें कैसे काम करती हैं। इसके अलावा, FSM के साथ आपको हमेशा यह ध्यान रखना होगा कि आपको यह जानने की जरूरत है कि आप किस राज्य में हैं, और आप कब किसी अन्य राज्य में बदलना चाहते हैं। दूसरे शब्दों में, आपको यह जानने की आवश्यकता है कि आप किसी निश्चित समय पर कहाँ हैं, और बाद में आप कहाँ होंगे। यह ध्यान में रखते हुए कि कौन से कारक आपको (इनपुट) दूसरे राज्य में बदलने की अनुमति देंगे, और जब यह वहां (आउटपुट) होगा तो इसका क्या होगा। हमने यह भी सीखा कि फ्लिप-फ्लॉप जो रजिस्टर हैं, का उपयोग करके बेसिस3 बोर्ड के भीतर सूचनाओं को कैसे स्टोर किया जाए, और काउंटरों का उपयोग करके समय कैसे बढ़ाया जाए जो बाइनरी नंबरों को एक साथ जोड़ते हैं।

चरण 8: प्रशस्ति पत्र

Two_sseg.vhdl = Universal_sseg_dec.vhd

रैटनर, जेम्स और चेंग सैमुअल..रैटफेस इंजीनियरिंग.universal_sseg_dec.vhd