Strumento A3: 5 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

INGLESE

Semplicemente:

A3:

- Autonomo

- Autodidatta

- Autotune

Obiettivi: - Cattura il suono con il microfono.

- Amplifica il filtro e digitalizza il segnale.

- Calcola e visualizza la FFT.

- Modulazione digitale del segnale.

- Amplificare il segnale e restituirlo a un altoparlante.

Informazioni aggiuntive:

Tutti gli obiettivi non vengono raggiunti.

Precisamente, quelli:

- Visualizzazione della FFT sullo schermo LT24 (Infatti i valori FFT sono calcolati nell'HPS, ma lo schermo LT24 e l'HPS non sono in comunicazione)

- Modulazione digitale del segnale

Distinta materiali:

- Scheda DE0-Nano-SoC.

- Schermo Terasic LT24

- Amplificatore operazionale TL081CP *3

- Convertitore di tensione MAX660

- Porta USB

- Modulo a ultrasuoni HC-SR04

- Interruttore

- Potenziometri da 10 kOhm

- Condensatore 1000µF

- Condensatore 1J63 *2

- Condensatore 22nJ250 *2

- Condensatore 1K63 *2

- Condensatore 10nF

- Condensatore 1µF

- Condensatore 220µF

- Condensatore 10µF *7

- Resistenza da 1 kOhm *3

- Resistenza da 39 kOhm

- Resistenza da 22 kOhm

- Resistenza da 3, 3 kOhm

- Resistenza da 150 kOhm

- Resistenza da 10 Ohm *3

- Resistenza da 1 MOhms

- Resistenza da 150 Ohm

- Resistenza da 330 Ohm

- Resistenza da 6, 8 kOhm

- Resistenza da 4, 7 kOhm

- Diodo Schottky

- Batteria Velleman ENERGY

- Cavo a nastro

- Striscia LED WS2812

Utensili:

- Quarto

- Altium

- PuTTY

- KissFFT

FRANCESCO

Semplicità:

A3:

- Autonomo

- Autodidatta

- Autotune

Obiettivi:

- Cattura il figlio con un microfono

- Amplificatore, filtro e numero di segnale.

- Calcolatrice e afficher la FFT

- Modulo numerico del segnale.

- Amplifier le signal et le restituer avec un haut parleur

Informazioni complementari:

Tous les objectifs cités ne sont pas encore atteints.

Sulla 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)

- Modulazione numerica del segnale

Elenco dei materiali:

- Scheda DE0-Nano-SoC

- Ecran Terasic LT24

- Amplificatore operativo TL081CP *3

- Convertitore di tensione MAX660

- Porta USB

- Capteur Ultrason HC-SR04

- Interrutore.

- Potenziometro 10 kOhm

- Condensatore di capacità 1000µF

- Condensatore 1J63 *2

- Condensatore 22nJ250 *2

- Condensatore 1K63 *2

- Condensatore di capacità 10 nF

- Condensatore di capacità 1 µF

- Condensatore di capacità 220 µF

- Condensatore di capacità 10 µF *7

- Resistenza 1 kOhm *3

- Resistenza 39 kOhm

- Resistenza 22 kOhm

- Resistenza 3, 3 kOhm

- Resistenza 150 kOhm

- Resistenza 10 Ohm *3

- Resistenza 1 MOhms

- Resistenza 150 Ohm

- Resistenza 330 Ohm

- Resistenza 6, 8 kOhm

- Resistenza 4, 7 kOhm

- Diodo Schottky

- Batterie velleman ENERGY

- Cavi in nappa

- Rubano di LED WS2812

Outils:

- Quarto

- Altium

- PuTTY

- KissFFT

Fase 1: Parte Analogica: Entrée // Parte Analogica: Entrata

INGLESE

Per prima cosa, devi creare il PCB della parte di ingresso

Questa voce è divisa in 3 fasi:

- Microfono

- Preamplificatore (TL081CP)

- Circuito di controllo automatico del guadagno (TL081CP)

- Circuito convertitore di tensione (MAX660)

FRANCESCO

Tutto il resto, il faut réaliser le PCB du schéma de l'entrée de la carte DE0 Nano SoC.

Cette entrée est composé des étage suivants:

- Microfono.

- Montaggio Preamplificatore. (TL081CP)

- Montaggio amplificatore a controllo automatico di guadagno (TL081CP)

- Montaggio inversore di tensione (MAX660)

Fase 2: Partita Analogica: Sortie // Parte Analogica: Output

INGLESE

Quindi, devi creare il PCB dall'uscita del DE0-Nano-SoC all'altoparlante.

Fasi principali:

- Il DAC (MCP4821-E/P) che trasforma il segnale digitale dal DE0-Nano-SoC in un segnale analogico.

- Il filtro di livellamento del primo ordine per livellare il segnale dal DAC.

- L'amplificatore di potenza audio (LM386-1/NOPB)

FRANCESCO

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

Les étages notables:

- Il montaggio del DAC (MCP4821-E/P) consente di convertire il segnale numerico ordinabile dalla carta DE0-Nano-SoC e un segnale analogico.

- Filtro del lissage du premier ordre pour lisser le signal en sortie du DAC.

- Montaggio Amplificatore di potenza (LM386N-1/NOPB).

Fase 3: Connessione À La Carte DE0-Nano-SoC // Connessione alla scheda DE0-Nano-SoC

INGLESE

Ora che hai il PCB, puoi collegarli alla scheda DE0-Nano-SoC. Per prima cosa è possibile collegare la parte "entry" all'ADC, incluso nella scheda, seguendo lo schema sopra.

Stessa cosa per la parte analogica "output", dove le due parti sono collegate grazie ad un protocollo SPI dove il "Master" è la scheda e lo "Slave", il DAC:

- MOSI: Collegato al pin 4 (SDI) del DAC.

- SCLK: Collegato al pin 3 (CLK) del DAC.

- SS: Collegato al pin 2 (CS) del DAC.

- GND: Collegato alla massa del PCB "output".

FRANCESCO

La manutenzione di questi due componenti PCB fa funzionare il connettore 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", où les deux party 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.

Passaggio 4: Ajout Des Modules // Aggiunta di moduli

INGLESE

Modulo ad ultrasuoni HC-SR04:

Prima di collegare il pin 'ECHO' al pin GPIO della scheda, è necessario realizzare un partitore di tensione per ridurre la tensione sul pin GPIO, poiché non accetta più di 3,3V quando il pin 'ECHO' eroga 5V.

Striscia LED WS2812:

I LED sono collegati ai pin GPIO della scheda. Quando il programma è in esecuzione, i LED cambiano colore in base alla distanza tra il sensore HC-SR04 e un ostacolo.

FRANCESCO

Capteur Ultrason HC-SR04:

Avant de brancher à une pin GPIO, il faut réaliser un ponte 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.

Rubino di LED WS2812:

I LED sono collegati ai pin GPIO de la carte. Quando il programma è lanciato, i LED non cambiano colore e la funzione della distanza tra il sensore HC-SR04 e un ostacolo.

Fase 5: Partie Numérique: Progetto Quartus // Parte numerica: Progetto Quartus

INGLESE

FASE 1: CARICARE IL FILE. SOF

- Collega la scheda DE0-Nano-SoC al tuo PC tramite porta USB BLASTER.

- Apri il file.qpf su Quartus.

- Vai su Strumenti > Programmatore > Fai clic con il pulsante destro del mouse sull'elenco dei file > Cambia file > Seleziona il file.sof.

FASE 2: FISSARE L'INDIRIZZO IP DELLA SCHEDA

- Collega la scheda DE0-Nano-SoC al tuo PC tramite porta UART.

- Avvia PuTTY e connettiti alla scheda (COM3)

- Il terminale si apre, connettiti come root.

- Inserisci la seguente riga: ifconfig eth0 IP (l'IP che hai configurato nei parametri del tuo computer)

FASE 3: CARICA IL PROGRAMMA

- Su PuTTY, connettiti alla scheda tramite protocollo ssh con l'IP che hai usato in precedenza

- Connetti come root

- Tramite e terminale EDS, vai alla directory del progetto:

cd /cygdrive/c/quartus_design/HPS_CONTROL_FPGA_LED/software

(Il percorso del progetto nel file /software)

- Immettere il seguente comando:

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

(con l'IP precedentemente specificato)

FRANCESCO

ETAPE 1: CARICABATTERIE LE FICHIER. SOF

- Collegare la carta DE0-Nano-SoC al tuo PC per porta USB BLASTER.

- Ouvrir le fichier.qpf du projet sur Quartus.

- Cliquer sur Tools > Programmer > clic droit sur la liste des fichiers > change file > sélectionner le.sof

ETAPE 2: FIXER L'ADRESSE IP DE LA CARTE

- Collegare la carta DE0-Nano-SoC al tuo PC per la porta UART.

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

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

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

ETAPE 3: CHARGER LE PROGRAM

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

- Connectez vous en tant que root

- Tramite un terminal EDS, rendez vous à l'emplacement de votre projet (via la commande cd), dans le sous-dossier software (là ou se trouve le main.c). Esempio:

cd /cygdrive/c/quartus_design/HPS_CONTROL_FPGA_LED/software

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

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

- Entra ensuite la commande:

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

(con l'indirizzo IP specificato in precedenza)