Thiết kế hệ thống xử lý ảnh video trên FPGA (CycloneII), chương 20 potx

8 252 0
Thiết kế hệ thống xử lý ảnh video trên FPGA (CycloneII), chương 20 potx

Đang tải... (xem toàn văn)

Thông tin tài liệu

Chương 20: Cách hoạt động của mạch Nhiệt độ môi trường sẽ tác động lên cảm biến nhiệt LM335. Ứng với mỗi nhiệt độ mà LM335 sẽ cho ra một mức điện thế tương ứng trong khoảng 2230mV đến 3730mV. Từ mức điện thế đó, ta cho qua mạch chuyển đổi dùng op_amp TL084 để tạo ra một mức điện thế tương ứng từ 2.33V đến 3.73 V là tín hiệu vào của ICL7107 là bộ biến đổi A/D và bộ giải mã nhiệt độ. Sau một chu kỳ biến đổi, IC sẽ giải mã và hiển thò nhiệt độ ra LED. Từ các ngõ ra số của các LED, ta thay thành các header để truyền tín hiệu số vào KIT UP2. Từ đó thông qua chương trình giải mã LED được viết bằng ngôn ngữ VHDL để hiển thò nhiệt độ trên KIT. 3. Chương trình a. Chương trình đệm led: LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY dem2chieu IS PORT ( A : STD_LOGIC_VECTOR (6 DOWNTO); B : INOUT STD_LOGIC_VECTOR (6 DOWNTO 0); C : IN STD_LOGIC); END dem2chieu; ARCHITECTURE xuly OF dem2chieu IS BEGIN TARGETOP : PROCESS (A, B, C) VARIABLE Ai : STD_LOGIC_VECTOR (6 DOWNTO 0); VARIABLE Bi : STD_LOGIC_VECTOR (6 DOWNTO 0); VARIABLE Ci : STD_LOGIC; BEGIN Ai :=A; Ci := C; IF (Ci='0') THEN Bi := Ai; END IF; B<=Bi END PROCESS; END xuly; Các chân của LED đã được nối sẵn với MAX7128S nên ta chỉ cần assigment pin cho đúng rồi tải chương trình vào IC, mạch sẽ hiển thò nhiệt độ. Cũng từ tín hiệu ra của đệm cho qua chương trình so sánh với nhiệt độ đặt sẵn. b. Chương trình so sánh: LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY sosanh IS PORT ( A, E : IN STD_LOGIC_VECTOR (6 DOWNTO 0); B, D : IN STD_LOGIC_VECTOR (6 DOWNTO 0); C : OUT STD_LOGIC_VECTOR (2 DOWNTO 0)); END sosanh; ARCHITECTURE xuly OF sosanh IS BEGIN TARGETOP : PROCES S (A, B, E, D) VARIABLE Ai : STD_LOGIC_VECTOR (6 DOWNTO 0) ; VARIABLE Bi : STD_LOGIC_VECTOR (6 DOWNTO 0); VARIABLE Di : STD_LOGIC_VECTOR (6 DOWNTO 0); VARIABLE Ei : STD_LOGIC_VECTOR (6 DOWNTO 0); VARIABLE Ci : STD_LOGIC_VECTOR (2 DOWNTO 0); BEGIN Ai := A; Bi := B; Di := D; Ei := E; IF (Ai < Bi) THEN Ci :="100"; ELSIF (Ai = Bi) THEN IF (Di<Ei) THEN Ci := "100"; ELSIF (Di = Ei) THEN Ci:= "010"; ELSE Ci:= "001"; END IF; ELSE Ci := "001"; END IF; C <= Ci; END PROCESS; END; Ta sẽ đặt nhiệt độ yêu cầu để so sánh thông qua công tắc SWITCH (tùy ý). Chương trình sẽ so sánh xem nhiệt độ của môi trường với nhiệt độ yêu cầu như thế nào mà xuất ra tín hiệu tương ứng để điều khiển. Tín hiệu nhiệt độ vào qua đệm là tín hiệu: A: nhiệt độ hàng đơn vò. B: nhiệt độ hàng chục. E: nhiệt độ yêu cầu hàng đơn vò. F: nhiệt độ yêu cầu hàng chục. Giả sử: nhiệt độ môi trường lớn hơn nhiệt độ yêu cầu thì tín hiệu xuất ra Ci(0)= ‘1’ sẽ điều khiển cho động cơ quay. Còn nếu nhiệt độ môi trường nhỏ hơn hoặc bằng với nhiệt độ yêu cầu thì KIT sẽ xuất ra tín hiệu 0 không làm động cơ quay. c. Chương trình kết hợp giữa đệm và so sánh: LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY demsosanh IS PORT ( A, B : IN STD_LOGIC_VECTOR (6 DOWNTO 0); E, F : IN STD_LOGIC_VECTOR (6 DOWNTO 0); G, H : OUT STD_LOGIC_VECTOR (6 DOWNTO 0); C1 : OUT STD_LOGIC_VECTOR (2 DOWNTO 0); C : IN STD_LOGIC); END demsosanh; ARCHTECTURE xuly OF demsosanh IS SIGNA L B0, B2 : STD_LOGIC_VECTOR (6 DOWNTO 0); COMPONENT dem2chieu PORT ( A : IN STD_LOGIC_VECTOR (6 DOWNTO 0); B : INOUT STD_LOGIC_VECTOR (6 DOWNTO 0); C : IN STD_LOGIC); END COMPONENT; COMPONENT sosanh PORT ( A, E : IN STD_LOGIC_VECTOR (6 DOWNTO 0); B, D : IN STD_LOGIC_VECTOR (6 DOWNTO 0); C : OUT STD_LOGIC_ECTOR (2 DOWNTO 0)); END COMPONENT; BEGIN x1: dem2chieu PORT MAP (A => A, B => B0, C => C); x2: dem2chieu PORT MAP(A => B, B => B2, C => C); G <= B0; H <= B2; x5:sosanh PORT MAP(A => B2, D => B0, B => F, E=>E ,C => C1); END; *Gán chân cho linh kiện để thực hiện chương trình kết hợp giữa đện và so sánh Tên tín hiệu Chân chip EPM7128S Tên tín hiệu Chân chip EPM7128S Tên tín hiệu Chân chip EPM7128S A0 8 B0 6 E0 29 A1 10 B1 9 E1 31 A2 12 B2 11 E2 33 A3 16 B3 15 E3 35 A4 18 B4 17 E4 37 A5 21 B5 20 E5 39 A6 25 B6 22 E6 44 F0 30 G0 69 H0 58 F1 34 G1 70 H1 60 F2 36 G2 73 H2 61 F3 40 G3 74 H3 63 F4 41 G4 76 H4 64 F5 46 G5 75 H5 65 F6 48 G6 77 H6 67 C 50 4. Động cơ: Khi có tín hiệu điều khiển từ KIT UP2, opto led quang được bật làm cho trasistor dẫn, lúc đó sẽ có điện thế kích vào chân B của trasistor Q2 làm Q2 dẫn và chân C của Q2 ở mức 0, làm động cơ quay. Q2: transistor công suất. Chú ý: chân mass của tín hiệu khác chân mass của động cơ. IV. Giao tiếp VGA: Để monitor hoạt động ta phải cung cấp cho nó 5 tín hiệu, gồm 2 tín hiệu đồng bộ ngang và đồng bộ dọc, 3 tín hiệu màu red, blue, green(RGB). Từ yêu cầu đó chương trình VGA phải cần một xung để phát ra tín hiệu đồng bộ ngang và đồng bộ dọc. Theo như cách hoạt động VGA, để quét màn hình một lần thì tần số cần thiết của xung đồng bộ ngang là: f ROW = 77 . 31 1  31KHz Tần số của màn hình : f Screen =  6 . 16 1 6Hz. Và do mắt người có khả năng cảm nhận được chu kỳ làm tươi nhỏ hơn 30Hz, vì vậy ta phải nạp làm tươi màn hình liên tục để giảm sự lập loè. Do đó tốc độ làm tươi phải cao hơn 60Hz nghóa là trong chế độ 640x480 thì thời gian vẽ 1 pixel là 40ns tương ứng với tần số là : f toàncục =  40 1 25Mhz. Thêm vào đó ta còn sử dụng bộ đếm để phát ra hàng và cột , mỗi lần một đòa chỉ hàng và cột được xác đònh cũng là lúc tín hiệu đồng bộ ngang và dọc được phát cho phép vẽ pixel lên màn hình. Trong chế độ 640x480 có nghóa là hàng có 640 cột và 480 dòng nên ta dùng bộ đếm 10 bit thì mới đủ để xác đònh số hàng và cột. *Mô hình: Các lối vào của VGA_SYNC được kết nối với các chân của FLEX10K70 của KIT, còn các lối ra cùa VGA_SYNC được truyền đến một monitor khác để hiển thò . truyền tín hiệu số vào KIT UP2. Từ đó thông qua chương trình giải mã LED được viết bằng ngôn ngữ VHDL để hiển thò nhiệt độ trên KIT. 3. Chương trình a. Chương trình đệm led: LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE. assigment pin cho đúng rồi tải chương trình vào IC, mạch sẽ hiển thò nhiệt độ. Cũng từ tín hiệu ra của đệm cho qua chương trình so sánh với nhiệt độ đặt sẵn. b. Chương trình so sánh: LIBRARY. Chương 20: Cách hoạt động của mạch Nhiệt độ môi trường sẽ tác động lên cảm biến nhiệt LM335. Ứng

Ngày đăng: 05/07/2014, 16:20

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan