ईंधन दक्षता डिटेक्टर: 5 कदम

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

द्वारा: डैनिका फुजिवारा और विलियम मैकग्राउथेर

कारें आज दुनिया में परिवहन का मुख्य साधन हैं। विशेष रूप से, कैलिफ़ोर्निया में, हम सड़कों, राजमार्गों और टोल सड़कों से घिरे हुए हैं, जिन पर प्रतिदिन हज़ारों कारें चलती हैं। हालांकि, कारें गैस का उपयोग करती हैं और कैलिफ़ोर्निया यू.एस. में किसी भी अन्य राज्य की तुलना में सबसे अधिक गैसोलीन का उपयोग करता है, प्रति दिन लगभग 4, 500 गैलन। हमारे सीपीई 133 फाइनल प्रोजेक्ट के लिए, हमने ऐसी प्रणाली बनाने का फैसला किया जिसमें यह कार की गति को ट्रैक कर सके और बता सके कि क्या यह सर्वोत्तम गैस माइलेज या ईंधन अर्थव्यवस्था के लिए सबसे कुशल गति से अधिक है। यह परियोजना ड्राइवरों को उनकी ईंधन अर्थव्यवस्था के बारे में जागरूक करने में मदद करेगी जो बदले में उन्हें पैसे बचाने, कम गैस का उपयोग करने और हवा में कम प्रदूषण पैदा करने में मदद करेगी।

चरण 1: सामग्री

इस परियोजना के लिए आवश्यक सामग्री:

- बेसिस 3 एफपीजीए

- Arduino Uno

- ब्रेड बोर्ड

- एडफ्रूट बीएनओ०५५ एब्सोल्यूट ओरिएंटेशन सेंसर

- पुरुष से पुरुष तार

चरण 2: डिजाइन को समझना

परिमित राज्य आरेख

ऊपर दिखाए गए परिमित राज्य आरेख के भीतर इस परियोजना के दो अलग-अलग राज्य हैं। प्रकाश या तो चालू हो सकता है ('1' द्वारा दर्शाया गया है) या बंद ('0' द्वारा दर्शाया गया है)। ट्रैकिंग गति (ts) के इनपुट और निरंतर इष्टतम गति के आधार पर राज्य बदलता है।

ब्लैक बॉक्स आरेख

इसके अलावा ईंधन दक्षता मॉड्यूल का एक ब्लैक बॉक्स आरेख है जिसमें गति तुलनित्र की योजनाबद्ध और सात खंड प्रदर्शन शामिल हैं जिनकी चर्चा नीचे की गई है। यह वीएचडीएल कोड एक्सेलेरोमीटर के माप से 8-बिट इनपुट प्राप्त करता है जो कि आर्डिनो से जुड़ा होता है।

चरण 3: वीएचडीएल कोडिंग

इस परियोजना के लिए, तीन VHDL फाइलें हैं जो हमारे डिजाइन का निर्माण करती हैं, फ्यूल_एफिशिएंसी_फाइनलप्रोजेक्ट मॉड्यूल, स्पीड_कंपरेटर मॉड्यूल और sseg_dec मॉड्यूल जहां स्पीड_कंपरेटर और sseg_dec फ्यूल एफिशिएंसी मॉड्यूल बनाने के लिए निचले स्तर पर हैं।

गति तुलनित्र मॉड्यूल

यह मॉड्यूल मील प्रति घंटे में 8-बिट गति लेता है और इसकी तुलना कम से कम गैस खपत के लिए इष्टतम गति से करता है। कार के सर्वोत्तम गैस माइलेज के लिए औसत इष्टतम गति लगभग 55 मील प्रति घंटे और उससे कम है। हालांकि, यह कार से कार में भिन्न हो सकता है जिसे मॉड्यूल के भीतर अनुकूलित किया जा सकता है। कोड की पंक्ति ४५ जिसे व्यक्तिगत अनुकूलन के लिए बदला जा सकता है, नीचे दिखाया गया है

अगर (ट्रैकिंग> "00110111") तो

जहां कम से कम ईंधन की खपत के लिए आपकी व्यक्तिगत कार की आदर्श गति के लिए "00110111" (बाइनरी में 55) को किसी भी 8-बिट संख्या में बदला जा सकता है।

यदि गति इष्टतम संख्या से अधिक है तो प्रकाश यह सूचित करना चालू कर देगा कि कार अधिकतम ईंधन दक्षता का उपयोग नहीं कर रही है।

सात खंड प्रदर्शन मॉड्यूल

यह मॉड्यूल मील प्रति घंटे में 8-बिट गति लेता है और सात खंड डिस्प्ले पर गति प्रदर्शित करता है। यह उपयोगकर्ता को यह जानने की अनुमति देगा कि वे कितनी तेजी से यह जानने जा रहे हैं कि उसे धीमा करने की आवश्यकता है या नहीं। यह मॉड्यूल हमें हमारी कक्षा के भीतर दिया गया था और ब्रायन मीली द्वारा लिखा गया था जिसमें घटक bin2bcdconv शामिल हैं जो बाइनरी 8-बिट इनपुट को बीसीडी फॉर्म में परिवर्तित करता है जो डीकोड करना आसान है और clk_div ताकि डिस्प्ले नेत्रहीन रूप से 3 अंकों के साथ एक संख्या दिखा सके उच्च घड़ी आवृत्ति पर एनोड आउटपुट को बदलकर। यह कोड एक 8-बिट संख्या को स्वीकार करता है जो संख्या को आधार 3 बोर्ड पर एक पठनीय प्रदर्शन में परिवर्तित करता है।

ईंधन दक्षता मॉड्यूल

यह मुख्य फ़ाइल है जो उपरोक्त मॉड्यूल को घटकों के रूप में उपयोग करती है। इसके इनपुट घड़ी, और ट्रैकिंग गति हैं। घड़ी को बेसिस 3 बोर्ड के भीतर बनाया गया है और ट्रैकिंग गति arduino के आउटपुट द्वारा दी गई है जो एनालॉग सिग्नल pmod पोर्ट (XADC) से जुड़ा है। 8-बिट ट्रैकिंग गति का प्रत्येक बिट चरण 4 में वायरिंग अनुभाग के भीतर दिखाए गए बंदरगाहों के लिए मानचित्र है। अन्य बेसिस 3 बाधाओं को Basys_3_Master.xdc के भीतर पाया जा सकता है।

चरण 4: Arduino कोडिंग

यह प्रोजेक्ट एक मुख्य arduino फ़ाइल का उपयोग करता है जिसके लिए कई पुस्तकालयों के उपयोग की आवश्यकता होती है, जिनमें से कुछ पहले से ही आपके arduino प्रोग्राम में हैं और अन्य को इस निर्देश योग्य या Adafruit वेबसाइट (नीचे लिंक) से डाउनलोड करना होगा।

पुस्तकालयों

एडफ्रूट बीएनओ०५५ पेज का लिंक:

एडफ्रूट ने बीएनओ055 के उपयोग के लिए 2 पुस्तकालय विकसित किए हैं, और उनका उपयोग कैसे करें इसका उदाहरण दें। इस परियोजना में हम.getVector फ़ंक्शन का उपयोग करेंगे ताकि arduino एक्सेलेरोमीटर के डेटा को आउटपुट कर सके।

यह प्रोजेक्ट कुछ पुस्तकालयों का भी उपयोग करता है जो पहले से ही arduino प्रोग्राम में स्थापित हैं, जैसे गणित पुस्तकालय।

मुख्य फ़ाइल

यह फ़ाइल.getVector फ़ंक्शन से एक्सेलेरोमीटर डेटा का उपयोग करती है और इसे मील प्रति घंटे में गति में बदलने के लिए गणितीय समीकरणों का उपयोग करती है, जिसे तब बेसिस 3 में डेटा के 8 बिट्स में आउटपुट किया जाता है (अधिक के लिए "वायरिंग द हार्डवेयर" अनुभाग देखें) जानकारी)।

चरण 5: हार्डवेयर को तार देना

अरुडिनो वायरिंग

Arduino को ब्रेडबोर्ड पर तार दिया जाना चाहिए जैसे वे ऊपर की तस्वीरों में हैं।

बेसिस 3 वायरिंग

Arduino के आउटपुट को एनालॉग सिग्नल pmod JXADC पोर्ट के माध्यम से बेसिस 3 के इनपुट में मैप किया जाता है। 8-बिट ट्रैकिंग गति के प्रत्येक बिट को ऊपर की तस्वीर में दिखाए गए पिन में से एक से जोड़ा जा सकता है। कम से कम महत्वपूर्ण बिट (डिजिटल पिन 7) टीएस (7) से जुड़ जाता है और सबसे महत्वपूर्ण बिट (डिजिटल पिन 0) टीएस (0) से जुड़ जाता है।