instructables VHDL Iṣakoso Iyara Mọto Pinnu Itọsọna ati Iyara osi ati Ọtun Iyara Adarí
AKIYESI: Oju-iwe yii jẹ apakan ti kikọ nla kan. Jọwọ rii daju pe o bẹrẹ NIBI, nitorinaa o loye ibiti atẹle wọnyi baamu laarin iṣẹ akanṣe nla
Pariview
Iyara mọto ati iṣakoso itọsọna jẹ ọkan ninu awọn ipin akọkọ meji ninu roboti fotodetector, ekeji jẹ olutọpa fọto tabi pipin oluwari ina. Lakoko ti pipin photodetector ṣe idojukọ lori iran roboti, iyara motor ati pipin iṣakoso itọsọna fojusi lori gbigbe roboti. Iyara mọto ati data ilana iṣakoso itọsọna ti a fun lati pipin fọtodetector ati funni ni abajade ti ara ni irisi gbigbe ọkọ.
Idi ti pipin yii ni lati ṣakoso iyara ati itọsọna ti apa osi ati ọkọ ọtun ti roboti wiwa ina. Lati pinnu awọn iye wọnyi, iwọ yoo nilo iwọn ati ipo ti ina ti o ti mu nipasẹ kamẹra ati ti ni ilọsiwaju nipasẹ iloro. Iwọ yoo tun nilo iyara wiwọn lori ọkọọkan awọn mọto naa. Lati awọn igbewọle wọnyi, iwọ yoo ni anfani lati ṣe agbejade iye PWM (Pulse-Width Modulation) fun ọkọọkan awọn mọto naa.
Lati ṣaṣeyọri eyi, iwọ yoo nilo lati ṣe awọn modulu VHDL wọnyi (tun ti sopọ mọ ni isalẹ):
- Iṣakoso
- Iṣiro aṣiṣe
- Iyipada alakomeji
- Aisi orisun ina
O le wo koodu VHDL fun pipin yii nibi.
Awọn ohun elo
A ṣeduro koodu pẹlu ISE Design Suite 14.7 bi o ṣe le ṣee lo lati ṣe idanwo koodu ni VHDL. Sibẹsibẹ, lati gbe koodu naa sinu BASYS 3, iwọ yoo nilo lati fi Vivado sori ẹrọ (ver. 2015.4 tabi 2016.4) ati kọ idinamọ pẹlu itẹsiwaju .xdc.
Iṣakoso Iyara Mọto VHDL: Ṣe ipinnu Itọsọna ati Iyara, Osi ati Alakoso Iyara Ọtun: Oju-iwe 1
Igbesẹ Ilana
Igbesẹ 1: Iṣakoso
Lati ni oye bi o ṣe le ṣakoso ihuwasi ti roboti ti n wa ina, a yoo ṣe alaye ihuwasi ti o fẹ ti robot nigbati o ba rii orisun ina. Iwa yii yoo jẹ iṣakoso ni ibamu si ipo ati iwọn ti orisun ina.
Algoridimu ti a lo jẹ afiwe si oluṣakoso roboti RC, pẹlu lefa kan ti o le yipada si apa osi tabi sọtun, ati lefa miiran ti o le yipada siwaju tabi sẹhin.
Lati wa ina, o fẹ ki roboti yii gbe ni laini taara ti ipo ti ina ba wa ni iwaju roboti naa. Lati ṣe bẹ, o fẹ iyara kanna ni apa osi ati awọn mọto ọtun. Ti ina ba wa ni apa osi ti roboti, o fẹ ki motor ọtun lati gbe ni iyara ju motor osi lọ ki roboti le yipada si apa osi si ina. Ni idakeji, ti ina ba wa ni apa ọtun ti roboti, o fẹ ki motor osi gbe ni kiakia ju motor ọtun lọ ki robot le yipada si ọtun si ina. Eyi jẹ afiwera si lefa osi ti oludari RC, nibi ti o ti le ṣakoso boya o fẹ gbe robot lọ si osi, sọtun, tabi taara.
Lẹhinna, o fẹ ki robot lọ siwaju ti orisun ina ba jinna (orisun ina kekere), tabi gbe sẹhin ti orisun ina ti o ba wa nitosi (orisun ina nla). O tun fẹ pe bi roboti ti o jinna si wa lati orisun ina, yiyara roboti naa yoo gbe. Eyi jẹ afiwe si lefa ọtun ti oludari RC, nibiti o le ṣakoso boya o fẹ lati lọ siwaju tabi sẹhin, ati bi o ṣe fẹ ki o yara gbe.
Lẹhinna o le gba agbekalẹ mathematiki kan fun iyara kọọkan ti awọn mọto, ati pe a yan iwọn iyara laarin -255 si 255. Iwọn odi tumọ si pe motor yoo yipada sẹhin, lakoko ti iye rere tumọ si pe motor yoo yipada siwaju.
Iyẹn ni algoridimu ipilẹ fun gbigbe ti roboti yii. Lati ni imọ siwaju sii nipa module yii, tẹ ibi.
Igbesẹ 2: Iṣiro Aṣiṣe
Niwọn igba ti o ti ni iyara ibi-afẹde ati itọsọna fun awọn mọto, o tun fẹ lati ṣe akiyesi iyara iwọn ati itọsọna ti awọn mọto. Ti o ba ti de ibi-afẹde iyara, a fẹ ki mọto naa gbe lori ipa rẹ nikan. Ti ko ba ṣe bẹ, a fẹ lati ṣafikun iyara diẹ sii si mọto naa. Ni Ilana Iṣakoso, eyi ni a mọ bi eto iṣakoso esi-pipade.
Lati ni imọ siwaju sii nipa module yii, tẹ ibi.
Igbesẹ 3: Iyipada Alakomeji naa
Lati išaaju isiro, o ti sọ tẹlẹ mọ awọn igbese ti nilo fun kọọkan ninu awọn Motors. Sibẹsibẹ, awọn iṣiro naa ni a ṣe nipa lilo alakomeji ti o fowo si. Idi ti module yii ni lati yi awọn iye ti a fowo si sinu iye ti o le jẹ kika nipasẹ olupilẹṣẹ PWM, eyiti o jẹ itọsọna (boya clockwise tabi counter-clockwise) ati iyara (orisirisi laarin 0 si 255). Pẹlupẹlu, niwọn igba ti awọn esi lati inu ọkọ ayọkẹlẹ ti ni iwọn ni alakomeji ti ko forukọsilẹ, a nilo module miiran lati yi awọn iye ti a ko fowo si (itọsọna ati iyara) sinu iye ti a fowo si ti o le ṣe iṣiro nipasẹ module iṣiro aṣiṣe. Lati ni imọ siwaju sii nipa module yii, tẹ ibi.
Igbesẹ 4: Aisi Orisun Imọlẹ
O ti ṣe roboti kan ti o gbe lati wa ina nigbati ina ba rii nipasẹ roboti. Ṣugbọn kini yoo ṣẹlẹ nigbati robot ko ba ri ina? Idi ti module yii ni lati sọ kini lati ṣe nigbati iru ipo ba wa.
Ọna to rọọrun si ati orisun ina lati wa ni fun robot lati yi ni aaye. Lẹhin ti yiyi pada fun nọmba ti a ṣeto fun iṣẹju-aaya, ti roboti ko ba ti rii orisun ina, o fẹ ki robot duro gbigbe, lati fi agbara pamọ. Lẹhin nọmba ṣeto miiran ti awọn aaya, robot yẹ ki o yi pada ni aaye lẹẹkansi lati wa ina. Lati ni imọ siwaju sii nipa module yii, tẹ ibi.
Igbesẹ 5: Bii O Ṣe Nṣiṣẹ
O le tọka si aworan loke fun alaye yii. Gẹgẹbi a ti mẹnuba ni ibẹrẹ ti itọnisọna yii, iwọ yoo nilo awọn igbewọle “iwọn” ati “ipo” lati pipin iloro. Lati rii daju pe awọn igbewọle wọnyi wulo (fun example, nigba ti o ba gba iwọn = 0, iwọn jẹ iwongba odo nitori kamẹra ko ni ri ina, ati ki o ko nitori awọn kamẹra ti a si tun initializing) o yoo tun nilo diẹ ninu awọn iru Atọka, eyi ti a npe ni "READY". Awọn data wọnyi yoo ni ilọsiwaju nipasẹ iṣakoso (Ctrl. vhd) lati pinnu iyara ibi-afẹde ti ọkọ ayọkẹlẹ kọọkan (awọn die-die 9, fowo si).
Fun iṣelọpọ iduroṣinṣin diẹ sii lori mọto, o fẹ lati lo esi ni eto lupu pipade. Eyi nilo awọn igbewọle “itọsọna” ati “iyara” ti mọto kọọkan lati pipin wiwọn iyara mọto. Niwọn igba ti o fẹ lati ṣafikun awọn igbewọle wọnyi si awọn iṣiro rẹ, iwọ yoo ni lati yi awọn iye ti a ko fowo si sinu alakomeji fowo si 9-bit. Eyi ni a ṣe nipasẹ awọn ti ko fowo si si oluyipada alakomeji ti o fowo si (US2S.vhd).
Ohun ti iṣiro aṣiṣe (aṣiṣe. vhd) ṣe ni yọkuro iyara ti a wiwọn lati iyara ibi-afẹde lati pinnu iṣe fun mọto kọọkan. Eyi tumọ si pe nigbati awọn mejeeji ba ni iye kanna, iyokuro naa yoo di odo ati pe mọto naa yoo lọ nikan lori ipa rẹ. O tun le ṣafikun ifosiwewe isodipupo ki robot le de iyara ibi-afẹde ni iyara.
Niwọn igba ti oludari mọto nilo iyara ati itọsọna ti mọto kọọkan, o ni lati tumọ awọn iye fowo si ti iṣe naa si awọn iye ti a ko fowo si meji: iyara (1 bit) ati itọsọna (awọn iwọn 8). Eyi ni a ṣe nipasẹ oluyipada alakomeji ti o fowo si-si-aifọwọsi (S2US.vhd), yoo si di awọn igbewọle si pipin iṣakoso mọto.
A tun ṣafikun module kan lati pinnu kini lati ṣe nigbati ina ko ba rii (ko si counter ina. Bhd). Niwọn igba ti module yii jẹ ipilẹ counter, yoo ka iye igba ti roboti nilo boya yiyi tabi duro ni aaye. Eyi yoo rii daju pe robot “ri” agbegbe rẹ ju ohun ti o wa niwaju rẹ nikan, ati ṣetọju agbara batiri nigbati ko si orisun ina ti o wa nitootọ.
Igbesẹ 6: Darapọ Files
Lati darapọ awọn files, o nilo lati so awọn ifihan agbara lati kọọkan module. Lati ṣe iyẹn, o ni lati ṣe module ipele oke tuntun kan file. Fi awọn igbewọle ti tẹlẹ ati awọn abajade jade bi awọn paati, ṣafikun awọn ifihan agbara fun awọn asopọ ati fi ibudo kọọkan si bata ti o baamu. O le tọka si awọn asopọ lori apejuwe loke, ati ki o wo ni koodu nibi.
Igbesẹ 7: Ṣe idanwo
Lẹhin ti o ti pari pẹlu gbogbo koodu, o nilo lati mọ boya koodu rẹ ba ṣiṣẹ ṣaaju ki o to gbe si igbimọ, paapaa nitori awọn apakan ti koodu le jẹ nipasẹ awọn eniyan oriṣiriṣi. Eleyi nilo a testbench, nibi ti o ti yoo input ni idinwon iye ati ki o wo boya awọn koodu huwa ni ọna ti a fẹ o lati huwa. O le sinmi ibere nipa a igbeyewo kọọkan module, ati ti o ba gbogbo wọn ṣiṣẹ bi o ti tọ, o le ki o si idanwo awọn oke-ipele module.
Igbesẹ 8: Gbiyanju O lori Hardware
Lẹhin ti koodu rẹ ti ni idanwo lori kọnputa rẹ, o le ṣe idanwo koodu lori ohun elo gidi. O ni lati ṣe idiwọ naa file lori Vivado (.xdc file fun BASYS 3) lati ṣakoso iru awọn igbewọle ati awọn ọnajade lọ si iru awọn ebute oko oju omi.
AKIYESI PATAKI: A kọ ẹkọ ni ọna lile ti awọn paati itanna le ni iye ti o pọju lọwọlọwọ tabi voltages. Rii daju lati tọka si iwe data fun awọn iye. Fun PMOD HB5, rii daju lati ṣeto voltage lati orisun agbara ni 12 volts (bi eyi jẹ voltage fun motor), ati lọwọlọwọ bi o ti nilo fun motor lati gbe.
Igbesẹ 9: Darapọ pẹlu Awọn ẹya miiran
Ti awọn igbesẹ ti tẹlẹ ba ṣaṣeyọri, darapọ koodu naa pẹlu awọn ẹgbẹ miiran fun koodu ikẹhin lati gbejade sinu roboti. Lẹhinna, voila! O ti ṣe roboti ti n wa ina ni aṣeyọri.
Igbesẹ 10: Awọn oluranlọwọ
Lati osi si otun:
- Antonius Gregorius Deaven Rivaldi
- Felix Wiguna
- Nicholas Sanjaya
- Richard Medyanto
Wuyi pupọ: Iṣakoso Iyara Mọto VHDL: Ṣe ipinnu Itọsọna ati Iyara, Osi ati Alakoso Iyara Ọtun: Oju-iwe 6
O ṣeun fun tunviewing! Ise agbese yii jẹ apakan kan nikan ti iṣẹ akanṣe kilasi (Robot Wiwa Imọlẹ pẹlu ọkọ BASYS 3 ati kamẹra OV7670), nitorinaa Emi yoo ṣafikun ọna asopọ si kilasi ti o le kọ ẹkọ laipẹ!
O yanilenu: Mo n reti lati ri ohun gbogbo ti a fi papọ.
Awọn iwe aṣẹ / Awọn orisun
 |
instructables VHDL Iṣakoso Iyara Mọto Pinnu Itọsọna ati Iyara osi ati Ọtun Iyara Adarí [pdf] Awọn ilana Iṣakoso Iyara Mọto VHDL Ṣe ipinnu Itọsọna ati Iyara Osi ati Alakoso Iyara Ọtun, Iyara Mọto VHDL, Iṣakoso pinnu Itọsọna ati Iyara osi ati Alakoso Iyara Ọtun |
