ophunzitsa VHDL Motor Speed Speed Control Sankhani Mayendedwe ndi Kuthamanga Kumanzere ndi Kumanja Kuthamanga Controller
ZINDIKIRANI: Tsambali ndi gawo limodzi la zomangamanga zazikulu. Chonde onetsetsani kuti mwayambira APA, kuti mumvetsetse komwe zotsatirazi zikulowera mkati mwa polojekiti yayikulu
Zathaview
Kuthamanga kwagalimoto ndi kuwongolera mayendedwe ndi amodzi mwa magawo awiri akulu mu loboti ya Photodetector, linalo ndi gawo la Photodetector kapena chowunikira kuwala. Pamene gawo la photodetector likuyang'ana pa masomphenya a robot, gawo la liwiro la injini ndi kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe kake kamayang'ana kwambiri kayendetsedwe ka robot. Kuthamanga kwagalimoto ndi njira yoyendetsera kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe ka kayendetsedwe kake.
Cholinga cha magawanowa ndikuwongolera liwiro ndi njira ya kumanzere ndi kumanja kwa loboti yofunafuna kuwala. Kuti musankhe mfundo izi, mudzafunika kukula ndi malo a kuwala komwe kunajambulidwa ndi kamera ndikukonzedwa ndi khomo. Mudzafunikanso liwiro loyezedwa pa injini iliyonse. Kuchokera pazolowetsa izi, mudzatha kutulutsa mtengo wa PWM (Pulse-Width Modulation) pa injini iliyonse.
Kuti mukwaniritse izi, muyenera kupanga ma module a VHDL (olumikizidwanso pansipa):
- Kuwongolera
- Kuwerengera zolakwika
- Kutembenuka kwa binary
- Kusowa kwa gwero la kuwala
Mutha kuyang'ana nambala ya VHDL yagawoli apa.
Zothandizira
Tikupangira kuti tilembe ndi ISE Design Suite 14.7 chifukwa itha kugwiritsidwanso ntchito kuyesa ma code mu VHDL. Komabe, kuti mukweze kachidindo mu BASYS 3, mudzafunika kukhazikitsa Vivado (ver. 2015.4 kapena 2016.4) ndi kulemba choletsa ndi .xdc extension.
Kuwongolera Kuthamanga kwa Magalimoto a VHDL: Sankhani Mayendedwe ndi Kuthamanga, Wowongolera Kumanzere ndi Kumanja: Tsamba 1
MALANGIZO CHOCHITA
Gawo 1: The Control
Kuti timvetse mmene lobotiyo ingayendetsere khalidwe la loboti yofunafuna kuwala, tifotokoza mmene lobotiyo imafunira ikamaona kuwala. Khalidweli lidzayendetsedwa molingana ndi malo ndi kukula kwa gwero la kuwala.
Ma algorithm omwe amagwiritsidwa ntchito ndi ofanana ndi wowongolera loboti wa RC, wokhala ndi lever imodzi yomwe imatha kutembenuzira kumanzere kapena kumanja, ndi chiwongolero china chomwe chitha kutembenuzidwira kutsogolo kapena kumbuyo.
Kuti mupeze kuwala, mukufuna kuti loboti iyi iyende molunjika ngati malo a gwero la kuwala ali kutsogolo kwa robot. Kuti muchite izi, mukufuna liwiro lomwelo kumanzere ndi kumanja kwa injini. Ngati kuwala kuli kumanzere kwa lobotiyo, mukufuna kuti mota yakumanja iyende mwachangu kuposa yamanzere kuti lobotiyo ikhote kumanzere kupita ku kuwala. Mosiyana ndi zimenezi, ngati kuwala kuli kumanja kwa loboti, mukufuna kuti injini yakumanzere iyende mwachangu kuposa yamanja kuti lobotiyo itembenukire kumanja kwa kuwalako. Izi ndizofanana ndi lever yakumanzere ya wowongolera RC, pomwe mutha kuwongolera ngati mukufuna kusuntha loboti kumanzere, kumanja, kapena molunjika.
Ndiye, mukufuna kuti loboti ipite patsogolo ngati gwero la kuwala liri kutali (gwero laling'ono la kuwala), kapena kusunthira kumbuyo ngati gwero la kuwala liri pafupi kwambiri (gwero lalikulu la kuwala). Mukufunanso kuti loboti yotalikirapo ikuchokera ku gwero la kuwala, lobotiyo imayenda mwachangu. Izi ndizofanana ndi chowongolera chakumanja cha wowongolera RC, pomwe mutha kuwongolera ngati mukufuna kupita patsogolo kapena kumbuyo, komanso momwe mukufuna kuti isunthire.
Kenako mutha kupeza masamu a liwiro la injini iliyonse, ndipo timasankha liwiro lapakati pa -255 mpaka 255. Mtengo woyipa umatanthawuza kuti mota idzabwerera m'mbuyo, pomwe mtengo wabwino umatanthawuza kuti mota idzatembenukira kutsogolo.
Ndilo ndondomeko yoyambira yoyendetsera robotyi. Kuti mudziwe zambiri za gawoli, dinani apa.
Gawo 2: Kuwerengera Zolakwika
Popeza muli kale ndi liwiro la mayendedwe ndi mayendedwe a ma mota, mukufunanso kuganizira liwiro loyezera komanso momwe ma mota amayendera. Ngati yafika pa liwiro la liwiro, tikufuna kuti mota iziyenda pa liwiro lake. Ngati sichinatero, tikufuna kuwonjezera liwiro la injini. Mu Control theory, iyi imadziwika kuti ndi njira yotsekera ndemanga.
Kuti mudziwe zambiri za gawoli, dinani apa.
Gawo 3: Kutembenuka kwa binary
Kuchokera pamawerengedwe am'mbuyomu, mumadziwa kale zomwe zimafunikira pa injini iliyonse. Komabe, kuwerengera kumachitika pogwiritsa ntchito binary yosainidwa. Cholinga cha gawoli ndikusintha zikhalidwe zosainidwazi kukhala mtengo womwe ungawerengedwe ndi jenereta ya PWM, yomwe ndi njira (mwina motsata wotchi kapena motsata wotchi) ndi liwiro (kuyambira 0 mpaka 255). Komanso, popeza mayankho ochokera ku mota amayesedwa mu binary osasainidwa, gawo lina likufunika kuti mutembenuzire zikhalidwe zosasainidwa (njira ndi liwiro) kukhala mtengo wosainidwa womwe ungawerengedwe ndi gawo lowerengera zolakwika. Kuti mudziwe zambiri za gawoli, dinani apa.
Khwerero 4: Kusowa kwa Gwero la Kuwala
Mwapanga robot yomwe imayenda kufunafuna kuwala pamene loboti izindikira kuwala. Koma chimachitika ndi chiyani loboti ikapanda kuzindikira kuwala? Cholinga cha gawoli ndikuwulula zoyenera kuchita ngati mkhalidwe wotere ulipo.
Njira yosavuta komanso yowunikira yowunikira ndiyoti loboti izungulira m'malo mwake. Pambuyo pozungulira kwa masekondi angapo, ngati robot sinapezebe kuwala, mukufuna kuti roboti asiye kuyenda, kuti apulumutse mphamvu. Pambuyo pa nambala ina ya masekondi, loboti iyenera kuzungulira pamalo ake kuti ifufuze kuwala. Kuti mudziwe zambiri za gawoli, dinani apa.
Gawo 5: Momwe Imagwirira Ntchito
Mutha kulozera ku chithunzi pamwambapa kuti mufotokoze. Monga tafotokozera kumayambiriro kwa maphunzirowa, mudzafunika zolowetsa "kukula" ndi "malo" kuchokera pagawo lolowera. Kuonetsetsa kuti zolowetsa izi zinali zolondola (mwachitsanzoample, pamene mulandira kukula = 0, kukula ndi zero kwenikweni chifukwa kamera sichizindikira kuwala, osati chifukwa kamera inali ikuyambabe) mudzafunikanso mtundu wina wa chizindikiro, chomwe timachitcha "KUKONZEKERA". Deta iyi idzasinthidwa ndi chiwongolero (Ctrl. vhd) kuti mudziwe kuthamanga kwa injini iliyonse (9 bits, yosainidwa).
Kuti mutulutse mokhazikika pamagalimoto, mukufuna kugwiritsa ntchito mayankho munjira yotseka. Izi zimafuna zolowetsa "kuwongolera" ndi "liwiro" la mota iliyonse kuchokera kugawo loyezera liwiro la mota. Popeza mukufuna kuphatikiza zolowetsazi ku mawerengedwe anu, muyenera kusintha zikhalidwe zosasainidwazi kukhala binary yosainidwa ndi 9-bit. Izi zimachitika ndi omwe sanasainidwe ku Converter binary (US2S.vhd).
Zomwe kuwerengetsera zolakwika (zolakwika. vhd) kumachita ndikuchotsa liwiro loyezedwa kuchokera pa liwiro la cholinga kuti muwone zomwe zachitika pagalimoto iliyonse. Izi zikutanthauza kuti onse akakhala ndi mtengo wofanana, kuchotsa kumakhala ziro ndipo mota imangoyenda pa liwiro lake. Mutha kuwonjezeranso chinthu chochulutsa kuti loboti ifikire liwiro lomwe mukufuna.
Popeza wowongolera galimoto amafunikira liwiro ndi mayendedwe a mota iliyonse, muyenera kumasulira zikhalidwe zomwe zidasainidwa muzinthu ziwiri zosasainidwa: liwiro (1 bit) ndi malangizo (8 bits). Izi zimachitika ndi chosinthira chosaina kuti chisasainidwe (S2US.vhd), ndipo izikhala zolowa mugawo lowongolera ma mota.
Tidawonjezeranso gawo kuti tidziwe zoyenera kuchita ngati kuwala sikunazindikirike (palibe kauntala. Bhd). Popeza gawoli kwenikweni ndi kauntala, iwerengera nthawi yomwe loboti imayenera kuzungulira kapena kukhala pamalo ake. Izi zidzaonetsetsa kuti loboti "imawona" malo ake osati zomwe zili patsogolo pake, ndikusunga mphamvu ya batri pomwe palibe kuwala komwe kulipo.
Khwerero 6: Gwirizanitsani Files
Kuti agwirizane ndi files, muyenera kulumikiza ma siginecha kuchokera pagawo lililonse. Kuti muchite izi, muyenera kupanga gawo latsopano lapamwamba file. Lowetsani zolowa ndi zotuluka m'ma module am'mbuyomu monga zigawo, onjezani ma siginecha olumikizirana ndikugawa doko lililonse kwa awiriwo. Mutha kutchulanso zolumikizira zomwe zili pamwambapa, ndikuwona ma code apa.
Gawo 7: Yesani
Mukamaliza ndi code yonse, muyenera kudziwa ngati code yanu ikugwira ntchito musanayiike pa bolodi, makamaka popeza mbali zina za code zikhoza kupangidwa ndi anthu osiyanasiyana. Izi zimafuna testbench, komwe mungalowetse zikhalidwe za dummy ndikuwona ngati code ikuchita momwe timafunira. Mutha kupuma poyesa gawo lililonse, ndipo ngati zonse zikuyenda bwino, mutha kuyesa gawo lapamwamba.
Khwerero 8: Yesani pa Hardware
Khodi yanu ikayesedwa pakompyuta yanu, mutha kuyesa kachidindo pa hardware yeniyeni. Muyenera kupanga chopinga file pa Vivado (.xdc file ya BASYS 3) kuti muwongolere zomwe zolowa ndi zotuluka zimapita kumadoko.
MFUNDO YOFUNIKA: Tidaphunzira movutikira kuti zida zamagetsi zitha kukhala ndi mtengo wapamwamba wapano kapena voltages. Onetsetsani kuti mwatchula zinsinsi zamtengo wapatali. Kwa PMOD HB5, onetsetsani kuti mwakhazikitsa voltage kuchokera ku gwero lamagetsi pa 12 volts (monga ili ndilofunika voltage ya mota), ndipo yapano imakhala yocheperako momwe imafunikira kuti mota isamuke.
Khwerero 9: Phatikizani Ndi Zigawo Zina
Ngati masitepe am'mbuyomu adapambana, phatikizani kachidindo ndi magulu ena kuti kachidindo komaliza katsitsidwe mu robot. Kenako, voila! Mwapanga loboti yofunafuna kuwala.
Gawo 10: Othandizira
Kuchokera kumanzere kupita kumanja:
- Antonius Gregorius Deaven Rivaldi
- Felix Wiguna
- Nicholas Sanjaya
- Richard Medyanto
Zabwino kwambiri: Kuwongolera Kuthamanga kwa Magalimoto a VHDL: Sankhani Mayendedwe ndi Kuthamanga, Wowongolera Kumanzere ndi Kumanja: Tsamba 6
Zikomo chifukwa chobwerezaviewinu! Pulojekitiyi ndi gawo limodzi lokha la projekiti ya kalasi (Roboti Yofuna Kuwala yokhala ndi BASYS 3 board ndi kamera ya OV7670), ndiye ndiwonjezera ulalo wamaphunzirowa posachedwa!
Zodabwitsa: Ndikuyembekezera kuwona zonse zitaphatikizidwa.
Zolemba / Zothandizira
 |
ophunzitsa VHDL Motor Speed Speed Control Sankhani Mayendedwe ndi Kuthamanga Kumanzere ndi Kumanja Kuthamanga Controller [pdf] Malangizo VHDL Motor Speed Control Sankhani Mayendedwe ndi Kuthamanga Kumanzere ndi Kumanja Kuthamanga, VHDL Motor Speed, Control Sankhani Direction ndi Speed Kumanzere ndi Right Speed Controller |
