መመሪያ የ VHDL የሞተር ፍጥነት መቆጣጠሪያ አቅጣጫ እና ፍጥነት የግራ እና የቀኝ ፍጥነት መቆጣጠሪያን ይወስኑ

ማስታወሻ፡- ይህ ገጽ የአንድ ትልቅ ግንባታ አካል ነው። እባክዎ እዚህ መጀመርዎን ያረጋግጡ፣ ስለዚህ የሚከተለው በትልቁ ፕሮጀክት ውስጥ የት እንደሚስማማ ይረዱ

አልቋልview

የሞተር ፍጥነት እና የአቅጣጫ መቆጣጠሪያ በፎቶዲተር ሮቦት ውስጥ ካሉት ሁለት ዋና ዋና ክፍሎች አንዱ ነው, ሌላኛው ደግሞ የፎቶ ዳሳሽ ወይም የብርሃን መፈለጊያ ክፍል ነው. የፎቶ ዳይሬክተሩ ክፍል በሮቦት እይታ ላይ ሲያተኩር የሞተር ፍጥነት እና አቅጣጫ መቆጣጠሪያ ክፍል በሮቦት እንቅስቃሴ ላይ ያተኩራል። የሞተር ፍጥነት እና የአቅጣጫ መቆጣጠሪያ ሂደት መረጃ ከፎቶ ዳሳሽ ክፍል የተሰጠው እና በሞተር እንቅስቃሴ መልክ አካላዊ ውጤትን ይሰጣል።

የዚህ ክፍፍል አላማ የብርሃን ፈላጊውን ሮቦት የግራ እና የቀኝ ሞተር ፍጥነት እና አቅጣጫ መቆጣጠር ነው። እነዚህን እሴቶች ለመወሰን በካሜራ የተቀረጸውን እና በመነሻ ደረጃ የተሰራውን የብርሃን መጠን እና ቦታ ያስፈልግዎታል። በእያንዳንዱ ሞተሮች ላይ የሚለካው ፍጥነትም ያስፈልግዎታል. ከእነዚህ ግብዓቶች ለእያንዳንዱ ሞተሮች PWM (Pulse-Width Modulation) ዋጋን ማውጣት ይችላሉ።

ይህንን ለማግኘት፣ እነዚህን የVHDL ሞጁሎች (እንዲሁም ከዚህ በታች የተገናኘ) መስራት ያስፈልግዎታል።

1. መቆጣጠሪያው
2. የስህተት ስሌት
3. የሁለትዮሽ ልወጣ
4.  የብርሃን ምንጭ አለመኖር

ለዚህ ክፍል የVHDL ኮድ እዚህ ማየት ይችላሉ።

አቅርቦቶች
በVHDL ውስጥ ያለውን ኮድ ለመፈተሽ ጥቅም ላይ ሊውል ስለሚችል በ ISE Design Suite 14.7 ኮድ እንዲያደርጉ እንመክራለን። ነገር ግን ኮዱን ወደ BASYS 3 ለመስቀል ቪቫዶ (2015.4 ወይም 2016.4) መጫን እና እገዳውን በ.xdc ቅጥያ መጻፍ ያስፈልግዎታል።

VHDL የሞተር ፍጥነት መቆጣጠሪያ፡ አቅጣጫ እና ፍጥነት፣ የግራ እና የቀኝ ፍጥነት መቆጣጠሪያን ይወስኑ፡ ገጽ 1

የመመሪያ ደረጃ

ደረጃ 1: መቆጣጠሪያው
የብርሃን ፈላጊውን ሮቦት ባህሪ እንዴት መቆጣጠር እንደሚቻል ለመረዳት, የብርሃን ምንጭ ሲመለከት የሚፈለገውን ባህሪ እናብራራለን. ይህ ባህሪ እንደ ብርሃን ምንጭ አቀማመጥ እና መጠን ቁጥጥር ይደረግበታል.

ጥቅም ላይ የዋለው አልጎሪዝም ከአርሲ ሮቦት መቆጣጠሪያ ጋር ተመሳሳይ ነው፣ አንድ ዘንበል ወደ ግራ ወይም ቀኝ እና ሌላ ወደ ፊት ወይም ወደ ኋላ መዞር የሚችል።

ብርሃንን ለመፈለግ, የብርሃን ምንጭ አቀማመጥ ከሮቦት ፊት ለፊት ከሆነ ይህ ሮቦት ቀጥታ መስመር ላይ እንዲንቀሳቀስ ይፈልጋሉ. ይህንን ለማድረግ በግራ እና በቀኝ ሞተሮች ላይ ተመሳሳይ ፍጥነት ይፈልጋሉ። መብራቱ በሮቦት ግራ በኩል የሚገኝ ከሆነ, ትክክለኛው ሞተር ከግራ ሞተር በፍጥነት እንዲንቀሳቀስ ይፈልጋሉ, ስለዚህም ሮቦቱ ወደ ግራ ወደ ብርሃን መዞር ይችላል. በተቃራኒው, መብራቱ በሮቦት በቀኝ በኩል የሚገኝ ከሆነ, ሮቦቱ ወደ ቀኝ ወደ ብርሃን እንዲዞር የግራ ሞተር ከትክክለኛው ሞተር በፍጥነት እንዲንቀሳቀስ ይፈልጋሉ. ይህ ሮቦትን ወደ ግራ፣ ቀኝ ወይም ቀጥታ ማንቀሳቀስ መፈለግህን መቆጣጠር የምትችልበት ከአርሲ ተቆጣጣሪ የግራ ሊቨር ጋር ተመሳሳይ ነው።

ከዚያም ሮቦቱ የብርሃን ምንጭ ሩቅ ከሆነ (ትንሽ የብርሃን ምንጭ) ወደ ፊት እንዲሄድ ወይም የተገኘው የብርሃን ምንጭ በጣም ቅርብ ከሆነ (ትልቅ የብርሃን ምንጭ) ወደ ኋላ እንዲሄድ ይፈልጋሉ. እንዲሁም ሮቦቱ ከብርሃን ምንጭ ርቆ በሄደ መጠን ሮቦቱ በፍጥነት እንዲንቀሳቀስ ይፈልጋሉ። ይህ ወደ ፊት ወይም ወደ ኋላ መሄድ መፈለግዎን እና ምን ያህል በፍጥነት እንዲንቀሳቀስ እንደሚፈልጉ ከሚቆጣጠሩት የ RC መቆጣጠሪያ የቀኝ ማንሻ ጋር ተመሳሳይ ነው።

ከዚያ ለእያንዳንዱ ሞተሮች ፍጥነት የሂሳብ ቀመር ማግኘት ይችላሉ, እና የፍጥነት ወሰንን ከ -255 እስከ 255 መካከል እንመርጣለን. አሉታዊ እሴት ማለት ሞተሩ ወደ ኋላ ይመለሳል, አወንታዊ እሴት ደግሞ ሞተሩ ወደ ፊት ይመለሳል ማለት ነው.

ያ የዚህ ሮቦት እንቅስቃሴ መሰረታዊ ስልተ ቀመር ነው። ስለዚህ ሞጁል የበለጠ ለማወቅ እዚህ ጠቅ ያድርጉ።

ደረጃ 2፡ የስህተት ስሌት
ለሞተሮች የግብ ፍጥነት እና አቅጣጫ አስቀድመው ስላሎት፣ እንዲሁም የሞተር ሞተሮች የሚለካውን ፍጥነት እና አቅጣጫ ግምት ውስጥ ማስገባት ይፈልጋሉ። የፍጥነት ግቡ ላይ ከደረሰ፣ ሞተሩ በፍጥነቱ ብቻ እንዲንቀሳቀስ እንፈልጋለን። ካልሆነ፣ ወደ ሞተሩ ተጨማሪ ፍጥነት መጨመር እንፈልጋለን። በመቆጣጠሪያ ንድፈ-ሐሳብ, ይህ የተዘጋ-loop የግብረ-መልስ ቁጥጥር ስርዓት በመባል ይታወቃል.

ስለዚህ ሞጁል የበለጠ ለማወቅ እዚህ ጠቅ ያድርጉ።

ደረጃ 3፡ የሁለትዮሽ ለውጥ
ከቀደምት ስሌቶች, ለእያንዳንዱ ሞተሮች አስፈላጊውን እርምጃ አስቀድመው ያውቃሉ. ይሁን እንጂ ስሌቶቹ የተፈረመ ሁለትዮሽ በመጠቀም ይከናወናሉ. የዚህ ሞጁል አላማ እነዚህን የተፈረሙ እሴቶች በPWM ጄነሬተር ሊነበብ ወደ ሚችል እሴት መለወጥ ነው እነሱም አቅጣጫ (በሰዓት አቅጣጫ ወይም በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ) እና ፍጥነት (ከ 0 እስከ 255 መካከል ያለው)። እንዲሁም ከሞተሩ ውስጥ ያለው ግብረመልስ ባልተፈረመ ሁለትዮሽ ውስጥ ስለሚለካ, ያልተፈረሙ እሴቶችን (አቅጣጫ እና ፍጥነት) በስህተት ስሌት ሞጁል ሊሰላ ወደሚችል የተፈረመ እሴት ለመለወጥ ሌላ ሞጁል ያስፈልጋል. ስለዚህ ሞጁል የበለጠ ለማወቅ እዚህ ጠቅ ያድርጉ።

ደረጃ 4፡ የብርሃን ምንጭ አለመኖር
ብርሃን በሮቦቱ ሲገኝ ብርሃን ለመፈለግ የሚንቀሳቀስ ሮቦት ሠርተሃል። ነገር ግን ሮቦቱ ብርሃን ሳያገኝ ሲቀር ምን ይሆናል? የዚህ ሞጁል ዓላማ እንዲህ ዓይነት ሁኔታ ሲኖር ምን ማድረግ እንዳለበት ለማዘዝ ነው.

ለመፈለግ ቀላሉ መንገድ እና የብርሃን ምንጭ ሮቦቱ በቦታው መሽከርከር ነው። ለተወሰኑ ሰከንዶች ያህል ከተሽከረከረ በኋላ ሮቦቱ አሁንም የብርሃን ምንጭ ካላገኘ ኃይልን ለመቆጠብ ሮቦቱ እንቅስቃሴ እንዲያቆም ይፈልጋሉ። ከሌላ ስብስብ የሰከንዶች ቁጥር በኋላ, ሮቦቱ ብርሃኑን ለመፈለግ በቦታው ላይ እንደገና መዞር አለበት. ስለዚህ ሞጁል የበለጠ ለማወቅ እዚህ ጠቅ ያድርጉ።

ደረጃ 5፡ እንዴት እንደሚሰራ
ለዚህ ማብራሪያ ከላይ ያለውን ሥዕል መመልከት ትችላለህ። በዚህ መመሪያ መጀመሪያ ላይ እንደተገለፀው ከመግቢያው ክፍል "መጠን" እና "አቀማመጥ" ግብዓቶችን ያስፈልግዎታል. እነዚህ ግብዓቶች ትክክለኛ መሆናቸውን ለማረጋገጥ (ለምሳሌample ፣ መጠን = 0 ሲቀበሉ ፣ መጠኑ በእውነቱ ዜሮ ነው ፣ ምክንያቱም ካሜራው ብርሃንን ስላላየ ነው ፣ እና ካሜራው ገና እየጀመረ ስለነበረ አይደለም) “ዝግጁ” ብለን የምንጠራው አንድ ዓይነት አመላካች ያስፈልግዎታል ። የእያንዳንዱን ሞተር የግብ ፍጥነት ለመወሰን እነዚህ መረጃዎች በመቆጣጠሪያው (Ctrl. vhd) ይሰራሉ ​​(9 ቢት፣ የተፈረመ)።

በሞተሩ ላይ የበለጠ የተረጋጋ ውጤት ለማግኘት በተዘጋ ዑደት ውስጥ ግብረመልስ መጠቀም ይፈልጋሉ። ይህ የእያንዳንዱ ሞተር ግብዓቶች "አቅጣጫ" እና "ፍጥነት" ከሞተር ፍጥነት መለኪያ ክፍል ያስፈልገዋል. እነዚህን ግብዓቶች በስሌቶችዎ ውስጥ ማካተት ስለፈለጉ፣ እነዚህን ያልተፈረሙ እሴቶች ወደ 9-ቢት የተፈረመ ሁለትዮሽ መቀየር አለብዎት። ይህ የሚደረገው ወደ የተፈረመው ሁለትዮሽ መቀየሪያ (US2S.vhd) ባልተፈረመ ነው።

የስህተት ስሌት (ስህተት. vhd) የሚያደርገው የእያንዳንዱን ሞተር እርምጃ ለመወሰን የሚለካውን ፍጥነት ከግብ ፍጥነት መቀነስ ነው። ይህ ማለት ሁለቱም ተመሳሳይ እሴት ሲኖራቸው መቀነስ ዜሮ ይሆናል እና ሞተሩ በፍጥነቱ ብቻ ይንቀሳቀሳል ማለት ነው። ሮቦቱ በፍጥነት ወደ ግብ ፍጥነት እንዲደርስ የማባዛት ሁኔታ ማከል ይችላሉ።

የሞተር ተቆጣጣሪው የእያንዳንዱን ሞተር ፍጥነት እና አቅጣጫ ስለሚፈልግ የተፈረሙትን የእርምጃውን እሴቶች ወደ ሁለት የተለያዩ ያልተፈረሙ እሴቶች መተርጎም አለብዎት-ፍጥነት (1 ቢት) እና አቅጣጫ (8 ቢት)። ይህ የሚከናወነው በተፈረመበት-ወደ-ያልተፈረመ ሁለትዮሽ መቀየሪያ (S2US.vhd) ሲሆን ለሞተር መቆጣጠሪያ ክፍል ግብዓቶች ይሆናል።

ብርሃን በማይታወቅበት ጊዜ ምን ማድረግ እንዳለቦት ለማወቅ ሞጁሉን አክለናል (የብርሃን ቆጣሪ የለም Bhd)። ይህ ሞጁል በመሠረቱ ቆጣሪ ስለሆነ ሮቦቱ ለምን ያህል ጊዜ መዞር ወይም በቦታው መቆየት እንዳለበት ይቆጥራል. ይህ ሮቦቱ ከፊት ለፊቱ ካለው ነገር ይልቅ አካባቢውን “ማየቱን” ያረጋግጣል፣ እና ምንም የብርሃን ምንጭ ከሌለ የባትሪ ሃይልን ይቆጥባል።

ደረጃ 6: ያጣምሩ Files
ለማጣመር files, ከእያንዳንዱ ሞጁል ምልክቶችን ማገናኘት ያስፈልግዎታል. ይህንን ለማድረግ, አዲስ ከፍተኛ ደረጃ ሞጁል መስራት አለብዎት file. የቀደሙትን ሞጁሎች ግብዓቶች እና ውፅዓቶች እንደ አካል አድርገው ያስገቡ ፣ ለግንኙነቶች ምልክቶችን ይጨምሩ እና እያንዳንዱን ወደብ ለተዛማጅ ጥንድ ይመድቡ። ከላይ ባለው ስዕላዊ መግለጫ ላይ ያሉትን ግንኙነቶች መጥቀስ ይችላሉ, እና እዚህ ኮዱን ይመልከቱ.

ደረጃ 7፡ ይሞክሩት።
ሙሉውን ኮድ ከጨረሱ በኋላ ወደ ሰሌዳው ከመስቀልዎ በፊት ኮድዎ የሚሰራ መሆኑን ማወቅ አለቦት በተለይም የኮዱ ክፍሎች በተለያዩ ሰዎች ሊሰሩ ይችላሉ። ይህ ቴስትቤንች ያስፈልገዋል፣ እዚያም ዲሚ እሴቶችን የምታስገቡበት እና ኮዱ እኛ በምንፈልገው መንገድ ባህሪ እንዳለው ለማየት። እያንዳንዱን ሞጁል በመሞከር እረፍት ማድረግ ይችላሉ, እና ሁሉም በትክክል የሚሰሩ ከሆነ, የከፍተኛ ደረጃ ሞጁሉን መሞከር ይችላሉ.

ደረጃ 8፡ በሃርድዌር ላይ ይሞክሩት።
ኮድዎ በኮምፒተርዎ ላይ ከተሞከረ በኋላ በእውነተኛው ሃርድዌር ላይ ያለውን ኮድ መሞከር ይችላሉ። እገዳውን ማድረግ አለብዎት file በቪቫዶ (.xdc file ለ BASYS 3) የትኞቹ ግብዓቶች እና ውጤቶች ወደ የትኛው ወደቦች እንደሚሄዱ ለመቆጣጠር.

አስፈላጊ ምክር: የኤሌክትሪክ አካላት ከፍተኛው የአሁኑ ወይም የቮል እሴት ሊኖራቸው እንደሚችል ከባድ መንገድ ተምረናል።tagኢ. ለእሴቶቹ የውሂብ ሉህ ማየቱን እርግጠኛ ይሁኑ። ለPMOD HB5፣ ቮልቱን ማዘጋጀትዎን ያረጋግጡtagሠ ከኃይል ምንጭ በ 12 ቮልት (ይህም አስፈላጊው ቮልtage ለሞተር), እና ለሞተር ለመንቀሳቀስ የአሁኑን ያህል አስፈላጊ ነው.

ደረጃ 9: ከሌሎች ክፍሎች ጋር ያዋህዱት
የቀደሙት እርምጃዎች ስኬታማ ከሆኑ የመጨረሻው ኮድ ወደ ሮቦት እንዲሰቀል ኮዱን ከሌሎቹ ቡድኖች ጋር ያጣምሩ። ከዚያ ቮይላ! ብርሃን የሚፈልግ ሮቦት በተሳካ ሁኔታ ሠርተሃል።

ደረጃ 10፡ አበርካቾች
ከግራ ወደ ቀኝ፡-

• አንቶኒየስ ግሪጎሪየስ ዴቨን ሪቫልዲ
• ፌሊክስ ዊጉና
• ኒኮላስ ሳንጃያ
• ሪቻርድ ሜዲያንቶ

በጣም ጥሩ: VHDL የሞተር ፍጥነት መቆጣጠሪያ፡ አቅጣጫ እና ፍጥነት፣ የግራ እና የቀኝ ፍጥነት መቆጣጠሪያን ይወስኑ፡ ገጽ 6
በድጋሚ አመሰግናለሁviewing! ይህ ፕሮጀክት የክፍል ፕሮጄክት አንድ አካል ብቻ ነው (ብርሃን መፈለግ ሮቦት ከ BASYS 3 ቦርድ እና OV7670 ካሜራ ጋር)፣ ስለዚህ የክፍሉን ሊንክ በቅርቡ ልጨምር!

ደስ የሚል፥ ሁሉንም ነገር አንድ ላይ ለማየት በጉጉት እጠባበቃለሁ።

ሰነዶች / መርጃዎች

መመሪያ የ VHDL የሞተር ፍጥነት መቆጣጠሪያ አቅጣጫ እና ፍጥነት የግራ እና የቀኝ ፍጥነት መቆጣጠሪያን ይወስኑ [pdf] መመሪያ VHDL የሞተር ፍጥነት መቆጣጠሪያ አቅጣጫ እና ፍጥነት የግራ እና የቀኝ ፍጥነት መቆጣጠሪያን ይወስኑ ፣ VHDL የሞተር ፍጥነት ፣ መቆጣጠሪያ አቅጣጫ ይወስኑ እና የግራ እና የቀኝ ፍጥነት መቆጣጠሪያን ይወስኑ

ዋቢዎች

• የተጠቃሚ መመሪያ