Instrumento A3: 5 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

INGLÊS

Simplesmente:

A3:

- Autônomo

- Autodidata

- Autotune

Objetivos: - Capturar som com o microfone.

- Amplifica o filtro e digitaliza o sinal.

- Calcule e exiba o FFT.

- Module digitalmente o sinal.

- Amplifique o sinal e restitua-o a um alto-falante.

Informações adicionais:

Todos os objetivos não são alcançados.

Precisamente, aqueles:

- Exibição do FFT na tela LT24 (Na verdade, os valores FFT são calculados no HPS, mas a tela LT24 e o HPS não estão em comunicação)

- Modulação digital do sinal

Lista de materiais:

- Placa DE0-Nano-SoC.

- Tela Terasic LT24

- Amplificador operacional TL081CP * 3

- Conversor de tensão MAX660

- Porta USB

- Módulo de alcance ultrassônico HC-SR04

- Trocar

- Potenciômetros de 10 kOhms

- Condensador 1000µF

- Condensador 1J63 * 2

- Condensador 22nJ250 * 2

- Condensador 1K63 * 2

- Condensador 10nF

- Condensador 1µF

- Condensador 220µF

- Condensador 10µF * 7

- Resistor de 1 kOhms * 3

- Resistor de 39 kOhms

- Resistor de 22 kOhms

- Resistor de 3, 3 kOhms

- Resistor 150 kOhms

- Resistor de 10 Ohms * 3

- 1 resistor MOhms

- Resistor de 150 Ohms

- Resistor de 330 Ohms

- Resistor de 6, 8 kOhms

- Resistor de 4, 7 kOhms

- Diode Schottky

- Bateria Velleman ENERGY

- Cabo de fita

- Faixa de LEDs WS2812

Ferramentas:

- Quartus

- Altium

- PuTTY

- KissFFT

FRANCAIS

Simplement:

A3:

- Autonome

- Autodidacte

- Autotune

Objetivos:

- Capturador le son com um microfone

- Amplificador, filtro e numerador de sinal.

- Calculador e responsável pela FFT

- Moduler numériquement le signal.

- Amplificador de sinal e restituer avec un haut parleur

Informações complementares:

Tous les objectifs cités ne sont pas encore atteints.

Em notamment retrouve dans ce cas:

- Affichage de la FFT sur l'écran (les valeurs de la fft sont belles et bien calculées côté HPS, il manque cependant la communication entre le HPS et l'écran)

- Modulação numérique du signal

Liste de Matériel:

- Carte DE0-Nano-SoC

- Ecran Terasic LT24

- Amplificateur opérationnel TL081CP * 3

- Convertisseur de tension MAX660

- Porta USB

- Capteur Ultrason HC-SR04

- Interrupteur.

- Potentiomètre 10 kOhms

- Condensateur de capacité 1000µF

- Condensador 1J63 * 2

- Condensador 22nJ250 * 2

- Condensador 1K63 * 2

- Condensateur de capacité 10 nF

- Condensateur de capacité 1 µF

- Condensateur de capacité 220 µF

- Condensateur de capacité 10 µF * 7

- Resistência 1 kOhms * 3

- Resistência 39 kOhms

- Resistência 22 kOhms

- Resistência 3, 3 kOhms

- Resistência 150 kOhms

- Resistência 10 Ohms * 3

- Resistência 1 MOhms

- Resistência 150 Ohms

- Resistência 330 Ohms

- Resistência 6, 8 kOhms

- Resistência 4, 7 kOhms

- Diode Schottky

- Batterie velleman ENERGY

- Câbles en nappe

- Ruban de LEDs WS2812

Outils:

- Quartus

- Altium

- PuTTY

- KissFFT

Etapa 1: Partie Analogique: Entrée // Parte Analog: Entry

INGLÊS

Primeiro, você tem que fazer o PCB da parte de entrada

Esta entrada é dividida em 3 fases:

- Microfone

- Pré-amplificador (TL081CP)

- Circuito de controle de ganho automático (TL081CP)

- Circuito conversor de tensão (MAX660)

FRANCAIS

Tout d'abord, il faut réaliser le PCB du schéma de l'entrée de la carte DE0 Nano SoC.

Cette entrée est composé des étage suivants:

- Microfone.

- Montagem Préamplificateur. (TL081CP)

- Amplificação de montagem à Contrôle Automatique de Gain (TL081CP)

- Montagem inversa de tensão (MAX660)

Etapa 2: Partie Analogique: Sortie // Parte Analógica: Saída

INGLÊS

Então, você tem que fazer o PCB da saída do DE0-Nano-SoC para o alto-falante.

Etapas principais:

- O DAC (MCP4821-E / P) que transforma o sinal digital do DE0-Nano-SoC em um sinal analógico.

- O filtro de suavização de primeira ordem para suavizar o sinal do DAC.

- O amplificador de potência de áudio (LM386-1 / NOPB)

FRANCAIS

Ensuite, em réalise le PCB de sortie de la carte jusqu'au Haut Parleur.

Les étages notables:

- A montagem do DAC (MCP4821-E / P) que permite converter o número do sinal para a carteira DE0-Nano-SoC em um sinal analógico.

- Filtre de lissage du premier ordre pour lisser le signal en sortie du DAC.

- Montage Amplificateur de puissance (LM386N-1 / NOPB).

Etapa 3: Conexão À La Carte DE0-Nano-SoC // Conexão com a placa DE0-Nano-SoC

INGLÊS

Agora que você tem o PCB, pode conectá-los à placa DE0-Nano-SoC. Primeiro você pode conectar a parte "entrada" ao ADC, incluída no cartão, seguindo o esquema acima.

A mesma coisa para a parte analógica "saída", onde as duas partes estão conectadas graças a um protocolo SPI onde o "Master" é a placa e o "Slave", o DAC:

- MOSI: Conectado ao pino 4 (SDI) do DAC.

- SCLK: Conectado ao pino 3 (CLK) do DAC.

- SS: Conectado ao pino 2 (CS) do DAC.

- GND: Conectado ao terra da placa de circuito impresso de "saída".

FRANCAIS

A manutenção de que o PCB não funciona em qualquer conexão à la carte DE0-Nano-SoC. On connecte la partie analogique "Entrée" à l'ADC de la carte DE0-Nano-SoC selon le schéma ci-dessus.

De même pour la partie analogique "Sortie", todas as partes deux sont connectés selon un protocole SPI où la carte est le "Maitre" et le DAC le "Slave":

- MOSI: branché à la patte 4 (SDI) du DAC.

- SCLK: branché à la patte 3 (CLK) du DAC.

- SS: branché à la patte 2 (CS) du DAC.

- GND: branché au ground du PCB de sortie.

Etapa 4: Ajout Des Modules // Adição de Módulos

INGLÊS

Módulo de alcance ultrassônico HC-SR04:

Antes de conectar o pino 'ECHO' ao pino GPIO da placa, você deve realizar um divisor de tensão para reduzir a tensão no pino GPIO, uma vez que ele aceita não mais do que 3,3 V quando o pino 'ECHO' fornece 5V.

Faixa de LEDs WS2812:

Os LEDs são conectados aos pinos GPIO da placa. Quando o programa está em execução, os LEDs mudam de cor dependendo da distância entre o sensor HC-SR04 e um obstáculo.

FRANCAIS

Capteur Ultrason HC-SR04:

Avant de brancher à une pin GPIO, il faut réaliser un pont diviseur de tension entre la pin ECHO du capteur et la pin de la carte, pour ne pas envoyer du 5V sur cette dernière qui n'acceptent que du 3, 3V au max.

Ruban de LEDs WS2812:

Os LEDs não são conectados aos pinos GPIO à la carte. Quando o programa é lançado, os LEDs vão mudar de cor na função de distância entre o capteur HC-SR04 e um obstáculo de emergência.

Etapa 5: Partie Numérique: Projet Quartus // Parte Numérica: Projeto Quartus

INGLÊS

PASSO 1: CARREGUE O ARQUIVO. SOF

- Conecte a placa DE0-Nano-SoC ao seu PC através da porta USB BLASTER.

- Abra o arquivo.qpf no Quartus.

- Vá para Ferramentas> Programador> Clique com o botão direito na lista de arquivos> Alterar arquivo> Selecione o arquivo.sof.

PASSO 2: CORRIGIR O ENDEREÇO IP DA PLACA

- Conecte a placa DE0-Nano-SoC ao seu PC através da porta UART.

- Inicie o PuTTY e conecte-se à placa (COM3)

- O terminal abre, conecte-se como root.

- Digite a seguinte linha: ifconfig eth0 IP (O IP que você configurou nos parâmetros do seu computador)

PASSO 3: CARREGUE O PROGRAMA

- No PuTTY, conecte-se à placa via protocolo ssh com o IP que você usou anteriormente

- Conecte-se como root

- Via e terminal EDS, vá para o diretório do projeto:

cd / cygdrive / c / quartus_design / HPS_CONTROL_FPGA_LED / software

(O caminho para o projeto no arquivo / software)

- Digite o seguinte comando:

scp./ULTRA_PROJECT root @ IP: / home / root

(com o IP previamente especificado)

FRANCAIS

ETAPE 1: CHARGER LE FICHIER. SOF

- Conector à la carte DE0-Nano-SoC ao seu PC par le porta USB BLASTER.

- Ouvrir le fichier.qpf du projet sur Quartus.

- Cliquer sur Tools> Programmer> clic droit sur la liste des fichiers> alterar arquivo> selecionar o.sof

ETAPE 2: FIXER L'ADRESSE IP DE LA CARTE

- Conector à la carte DE0-Nano-SoC para seu PC par le porta UART.

- Lancer PuTTY, et connectez vous à la carte (entrer COM3)

- Un terminal s'ouvre, connectez vous en tant que root

- Digite o comando ifconfig eth0 IP (L 'IP fixe que vous auriez préalablement configuré dans les paramètres de votre ordinateur)

ETAPE 3: PROGRAMA CHARGER LE

- Sur Putty, conecte vous à la carte via ssh en entrant l'adresse IP que vous avez entré à l'étape anterior

- Connectez vous en tant que root

- Via um terminal EDS, reencontre-se com a substituição de seu projeto (via cd de comando), no software de sous-dossiê (la ou se trouve le main.c). Exemplo:

cd / cygdrive / c / quartus_design / HPS_CONTROL_FPGA_LED / software

(Chemin jusqu'au projet puis dans le fichier / software /)

- Compilez votre program at l'aide de la commande make

- Entrer ensuite la commande:

scp./ULTRA_PROJECT root @ IP: / home / root

(avec l'adresse IP spécifiée précédemment)