дастурамалҳои VHDL Назорати Суръати мотор Самти тасмим ва Суръати чап ва рости нозири суръат
ШАРҲ: Ин саҳифа як қисми сохтмони калонтар аст. Лутфан боварӣ ҳосил кунед, ки шумо ИН ҶО оғоз мекунед, то шумо фаҳмед, ки дар доираи лоиҳаи калонтар дар куҷо мувофиқат мекунад
Барview
Суръат ва назорати самти мотор яке аз ду бахшҳои асосии роботи фотодетектор, дигаре шӯъбаи фотодетектор ё детектори рӯшноӣ мебошад. Дар ҳоле ки шӯъбаи фотодетектор ба биниши робот тамаркуз мекунад, шӯъбаи назорати суръат ва самти мотор ба ҳаракати робот тамаркуз мекунад. Маълумоти идоракунии суръат ва самти муҳаррик, ки аз шӯъбаи фотодетектор дода шудааст ва натиҷаи физикиро дар шакли ҳаракати мотор медиҳад.
Мақсади ин тақсимот назорат кардани суръат ва самти мотори чап ва рости роботи рӯшноӣ мебошад. Барои муайян кардани ин арзишҳо, ба шумо ҳаҷм ва мавқеи нуре лозим аст, ки аз ҷониби камера гирифта шуда, тавассути остона коркард шудааст. Ба шумо инчунин суръати ченак дар ҳар як муҳаррик лозим мешавад. Аз ин вурудҳо шумо метавонед арзиши PWM (Модулятсияи импульс-Видд) -ро барои ҳар як муҳаррик бароварда кунед.
Барои ноил шудан ба ин, шумо бояд ин модулҳои VHDL-ро созед (инчунин дар зер пайванд дода шудааст):
- Назорат
- Ҳисобкунии хато
- Табдилоти дуӣ
- Набудани манбаи нур
Шумо метавонед рамзи VHDL-и ин бахшро дар ин ҷо бубинед.
Таъминот
Мо тавсия медиҳем, ки бо ISE Design Suite 14.7 рамзгузорӣ кунем, зеро он инчунин метавонад барои санҷиши код дар VHDL истифода шавад. Аммо, барои бор кардани код ба BASYS 3, шумо бояд Vivado-ро насб кунед (версияи 2015.4 ё 2016.4) ва маҳдудиятро бо тамдиди .xdc нависед.
Назорати суръати муҳаррики VHDL: Самт ва суръатро муайян кунед, Назорати суръати чап ва рост: Саҳифаи 1
ҚАДАМИ ДАСТРАС
Қадами 1: Назорат
Барои фаҳмидани тарзи идора кардани рафтори роботи рӯшноӣ, мо рафтори дилхоҳи роботро ҳангоми дидани манбаи рӯшноӣ шарҳ медиҳем. Ин рафтор аз рӯи мавқеъ ва андозаи манбаи рӯшноӣ назорат карда мешавад.
Алгоритми истифодашаванда ба як контролери роботи RC шабеҳ аст, ки як фишанги он метавонад ба чап ё рост ва фишанги дигараш ба пеш ё ба ақиб табдил дода шавад.
Барои ҷустуҷӯи рӯшноӣ, шумо мехоҳед, ки ин робот дар хати рост ҳаракат кунад, агар мавқеи манбаи рӯшноӣ дар назди робот рост бошад. Барои ин, шумо мехоҳед суръати якхеларо дар моторҳои чап ва рост дошта бошед. Агар чароғ дар тарафи чапи робот ҷойгир бошад, шумо мехоҳед, ки муҳаррики рост нисбат ба муҳаррики чап тезтар ҳаракат кунад, то робот ба тарафи чап ба рӯшноӣ табдил ёбад. Баръакс, агар чароғ дар тарафи рости робот ҷойгир бошад, шумо мехоҳед, ки муҳаррики чап нисбат ба муҳаррики рост тезтар ҳаракат кунад, то робот ба тарафи рост ба рӯшноӣ табдил ёбад. Ин ба фишанги чапи контроллери RC шабеҳ аст, ки дар он шумо метавонед назорат кунед, ки оё роботро ба чап, рост ё рост ҳаракат кардан мехоҳед.
Пас, шумо мехоҳед робот ба пеш ҳаракат кунад, агар манбаи рӯшноӣ дур бошад (манбаи хурди рӯшноӣ) ё агар манбаи рӯшноӣ хеле наздик бошад (манбаи нури калон) ба ақиб ҳаракат кунад. Шумо инчунин мехоҳед, ки робот аз манбаи рӯшноӣ ҳар қадар дуртар бошад, робот ҳамон қадар тезтар ҳаракат мекунад. Ин ба фишанги рости контроллери RC шабеҳ аст, ки дар он шумо метавонед назорат кунед, ки оё шумо мехоҳед ба пеш ё ақиб ҳаракат кунед ва чӣ қадар тез ҳаракат кардан мехоҳед.
Пас шумо метавонед формулаи математикии суръати ҳар як муҳаррикро ба даст оред ва мо диапазони суръатро аз -255 то 255 интихоб мекунем. Қимати манфӣ маънои онро дорад, ки муҳаррик ба ақиб бармегардад, дар ҳоле ки арзиши мусбат маънои онро дорад, ки муҳаррик ба пеш бармегардад.
Ин алгоритми асосии ҳаракати ин робот аст. Барои гирифтани маълумоти бештар дар бораи ин модул, ин ҷо клик кунед.
Қадами 2: Ҳисобкунии хатогиҳо
Азбаски шумо аллакай суръат ва самти ҳадафро барои муҳаррикҳо доред, шумо инчунин мехоҳед суръат ва самти ченшудаи муҳаррикҳоро ба назар гиред. Агар он ба ҳадафи суръат расида бошад, мо мехоҳем, ки мотор танҳо бо суръати худ ҳаракат кунад. Агар ин тавр набошад, мо мехоҳем ба мотор суръати бештар илова кунем. Дар назарияи назорат, ин ҳамчун системаи идоракунии бозгашти пӯшида маълум аст.
Барои гирифтани маълумоти бештар дар бораи ин модул, ин ҷо клик кунед.
Қадами 3: Табдилдиҳии дуӣ
Аз ҳисобҳои қаблӣ, шумо аллакай амалеро, ки барои ҳар як мотор лозим аст, медонистед. Аммо, ҳисобҳо бо истифода аз дуӣ имзо карда мешаванд. Ҳадафи ин модул табдил додани ин арзишҳои имзошуда ба арзише мебошад, ки онро генератори PWM хонда метавонад, ки самт (як ақрабаки соат ё муқобили ақрабаки соат) ва суръат (аз 0 то 255) мебошанд. Инчунин, азбаски фикру мулоҳиза аз муҳаррик дар дуӣ беимзо чен карда мешавад, модули дигар барои табдил додани арзишҳои имзонашуда (самт ва суръат) ба арзиши имзошуда лозим аст, ки онро модули ҳисобкунии хато ҳисоб кардан мумкин аст. Барои гирифтани маълумоти бештар дар бораи ин модул, ин ҷо клик кунед.
Қадами 4: Набудани манбаи нур
Шумо роботе сохтаед, ки ҳангоми дарёфти рӯшноӣ аз ҷониби робот барои ҷустуҷӯи рӯшноӣ ҳаракат мекунад. Аммо вақте ки робот нурро муайян намекунад, чӣ мешавад? Мақсади ин модул дикта кардан аст, ки ҳангоми мавҷудияти чунин ҳолат чӣ бояд кард.
Роҳи осонтарини ҷустуҷӯ ва манбаи рӯшноӣ ин гардиши робот дар ҷои худ аст. Пас аз гардиши чанд сония, агар робот то ҳол манбаи рӯшноиро наёфта бошад, шумо мехоҳед робот ҳаракатро қатъ кунад, то нерӯи барқро сарфа кунад. Пас аз як сонияи муқарраршуда, робот бояд дубора дар ҷои худ гардиш кунад, то нурро ҷустуҷӯ кунад. Барои гирифтани маълумоти бештар дар бораи ин модул, ин ҷо клик кунед.
Қадами 5: Чӣ тавр он кор мекунад
Барои ин шарҳ шумо метавонед ба расми боло муроҷиат кунед. Тавре ки дар оғози ин дастур зикр гардид, ба шумо воридоти "андоза" ва "мавқеъ" аз тақсимоти остона лозим мешавад. Барои боварӣ ҳосил кардан, ки ин вурудот дуруст буданд (масаланample, вақте ки шумо андозаи = 0-ро мегиред, андоза воқеан сифр аст, зеро камера рӯшноиро муайян намекунад, на аз он сабаб, ки камера ҳанӯз оғозёбӣ мекард) ба шумо инчунин як намуди нишондиҳанда лозим мешавад, ки мо онро "ТАЙЁР" меномем. Ин маълумотҳо тавассути идоракунӣ (Ctrl. vhd) барои муайян кардани суръати ҳадафи ҳар як мотор (9 бит, имзошуда) коркард карда мешаванд.
Барои баромади устувортар дар муҳаррик, шумо мехоҳед фикру мулоҳизаҳоро дар системаи даврии пӯшида истифода баред. Ин вуруди "самт" ва "суръати" ҳар як моторро аз шӯъбаи андозагирии суръати мотор талаб мекунад. Азбаски шумо мехоҳед ин вурудҳоро ба ҳисобҳои худ дохил кунед, шумо бояд ин арзишҳои имзонашударо ба дуӣ 9-битии имзошуда табдил диҳед. Ин аз ҷониби беимзо ба табдилдиҳандаи бинарии имзошуда (US2S.vhd) анҷом дода мешавад.
Чизе, ки ҳисобкунии хато (хато. vhd) мекунад, суръати ченакро аз суръати мақсад тарҳ карда, барои муайян кардани амал барои ҳар як муҳаррик аст. Ин маънои онро дорад, ки вақте ки ҳарду арзиши якхела доранд, тарҳ ба сифр табдил меёбад ва муҳаррик танҳо бо суръати худ ҳаракат мекунад. Шумо инчунин метавонед як омили зарбро илова кунед, то робот ба суръати ҳадаф зудтар расад.
Азбаски контролери мотор ба суръат ва самти ҳар як муҳаррик ниёз дорад, шумо бояд арзишҳои имзошудаи амалро ба ду арзиши алоҳидаи беимзо тарҷума кунед: суръат (1 бит) ва самт (8 бит). Ин аз ҷониби табдилдиҳандаи бинарии имзошуда ба имзонашуда (S2US.vhd) анҷом дода мешавад ва ба шӯъбаи идоракунии мотор ворид мешавад.
Мо инчунин модул илова кардем, то муайян кунем, ки ҳангоми ошкор нашудани нур чӣ кор кардан лозим аст (ҳеҷ гуна ҳисобкунаки нур нест. Bhd). Азбаски ин модул асосан ҳисобкунак аст, он ҳисоб мекунад, ки робот чӣ қадар вақт бояд гардиш кунад ё дар ҷои худ бимонад. Ин имкон медиҳад, ки робот муҳити худро на танҳо он чизе, ки дар пеш аст, "мебинад" ва қувваи батареяро ҳангоми мавҷуд набудани манбаи рӯшноӣ сарфа мекунад.
Қадами 6: Якҷоя кунед Files
Барои якҷоя кардан fileс, шумо бояд сигналҳоро аз ҳар як модул пайваст кунед. Барои ин, шумо бояд модули нави сатҳи боло созед file. Вуруд ва баромади модулҳои қаблиро ҳамчун ҷузъҳо гузоред, барои пайвастшавӣ сигналҳо илова кунед ва ҳар як портро ба ҷуфти мувофиқ таъин кунед. Шумо метавонед ба пайвастҳои тасвири дар боло овардашуда муроҷиат кунед ва кодро дар ин ҷо бубинед.
Қадами 7: Санҷед
Пас аз он ки шумо тамоми кодро анҷом додед, шумо бояд донед, ки оё коди шумо пеш аз бор кардани он ба тахта кор мекунад, хусусан азбаски қисмҳои кодро одамони гуногун сохта метавонанд. Ин як санҷиши тестиро талаб мекунад, ки дар он шумо арзишҳои муҳоҷирро ворид мекунед ва бубинед, ки оё код тавре рафтор мекунад, ки мо мехоҳем рафтор кунад. Шумо метавонед бо санҷиши ҳар як модул истироҳат кунед ва агар ҳамаи онҳо дуруст кор кунанд, шумо метавонед модули сатҳи болоро санҷед.
Қадами 8: Онро дар сахтафзор санҷед
Пас аз он ки рамзи шумо дар компютери шумо санҷида шуд, шумо метавонед кодро дар сахтафзори воқеӣ санҷед. Шумо бояд маҳдудиятро эҷод кунед file дар Vivado (.xdc file барои BASYS 3) барои назорат кардани кадом вуруду баромадҳо ба кадом портҳо мераванд.
Маслиҳати муҳим: Мо роҳи душворро фаҳмидем, ки ҷузъҳои электрикӣ метавонанд арзиши максималии ҷараён ё ҳаҷм дошта бошандtages. Боварӣ ҳосил кунед, ки ба варақаи маълумот барои арзишҳо муроҷиат кунед. Барои PMOD HB5, ҳатман ҳаҷмро муқаррар кунедtage аз манбаи барқ дар 12 вольт (зеро ин ҳаҷми зарурӣ астtagд барои мотор) ва ҷараён ба қадри зарурӣ барои ҳаракати мотор.
Қадами 9: Онро бо дигар қисмҳо якҷоя кунед
Агар қадамҳои қаблӣ бомуваффақият анҷом дода шуда бошанд, кодро бо гурӯҳҳои дигар якҷоя кунед, то рамзи ниҳоӣ ба робот бор карда шавад. Пас, войла! Шумо роботи рӯшноиро бомуваффақият сохтед.
Қадами 10: Саҳмгузорон
Аз чап ба рост:
- Антониус Грегориус Дивен Ривалди
- Феликс Вигуна
- Николас Санҷая
- Ричард Медянто
Хеле хуб: Назорати суръати муҳаррики VHDL: Самт ва суръатро муайян кунед, Назорати суръати чап ва рост: Саҳифаи 6
Ташаккур ба шумо барои reviewинг! Ин лоиҳа воқеан танҳо як қисми лоиҳаи синфӣ аст (Робот Ҷустуҷӯи рӯшноӣ бо тахтаи BASYS 3 ва камераи OV7670), аз ин рӯ ман ба зудӣ пайвандро ба дастурамали синф илова мекунам!
Аҷоиб: Ман бесаброна интизорам, ки ҳама чиз якҷоя карда мешавад.
Ҳуҷҷатҳо / Сарчашмаҳо
 |
дастурамалҳои VHDL Назорати Суръати мотор Самти тасмим ва Суръати чап ва рости нозири суръат [pdf] Дастурҳо Назорати суръати муҳаррики VHDL самт ва суръатро танзимкунандаи суръати чап ва рост, суръати мотори VHDL, назорат самт ва суръатро танзимкунандаи суръати чап ва ростро муайян мекунад |
