adc4bit rapbery pi 4

Cho một hệ thống giám sát nhiệt độ được mô tả trong Hình 2 5 Trong đó, cảm biến nhiệt độ hoạt động trong dải từ 0oC đến 100oC được đưa qua bộ biến đổi ADC 4 bit (ký hiệu là ) và đưa vào khối điều khiển (Đầu ra của khối điều khiển ký hiệu là F) Đèn hiển thị sẽ sáng khi nhiệt độ nằm trong dải, sai số cho phép 4C Yêu cầu Soạn thảo chương trình điều khiển, mô phỏng trên phần mềm và nạp chạy trên kit để thu về kết quả thực tế Hình 2 5 Sơ đồ khối hệ thống giám sát.

Cho một hệ thống giám sát nhiệt độ được mô tả Hình Trong đó, cảm biến nhiệt độ hoạt động dải từ 0oC đến 100oC được đưa qua bộ biến đổi ADC bit (ký hiệu ) đưa vào khối điều khiển (Đầu khối điều khiển ký hiệu F) Đèn hiển thị sẽ sáng nhiệt độ nằm dải, sai sớ cho phép 4C u cầu: Soạn thảo chương trình điều khiển, mô phần mềm nạp chạy kit để thu về kết quả thực tế Hình 2.1: Sơ đồ khối hệ thống giám sát nhiệt độ  Giải quyết vấn đề: Để phục vụ cho việc tính toán viết code sau này, ta cần lập bảng chân lý cho hàm F: - Hệ số tỉ lệ sử dụng bộ biến đổi ADC bit là: = 6,25 - Mặt khác: Với sai số cho phép = 4C ta sẽ có bước lượng tử = 8C - Với yêu cầu đề đèn hiển thị sẽ sáng( tương ứng với đầu trạng thái 1) nhiệt độ nằm giải 10C - 50C Từ yêu cầu đề ta có bảng chân lý mô tả hàm F sau: Bảng 2.1: Bảng chân lý mô tả hàm F A 0 0 0 0 1 1 1 1 Giá tri đầu bộ ADC B C 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 D 1 1 1 1 Mức nhiệt độ (oC) 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96 104 112 120 F 1 1 1 0 0 0 X X X Tới giản hóa hàm F bằng phương pháp bìa Cácnơ Hình 2.2: Tới giản hóa hàm F bằng phương pháp bìa Các nơ theo dạng tủn - Từ kết quả tối giản được ta thu được hàm F sau tối giản sau:  Với hàm F ta bắt đầu xây dựng code: Phần code soạn thảo xem thêm phục lục chương  Sau có hàm F theo yêu cầu đề xây dựng được code thực hiện hàm F mong muốn, tiếp theo ta tiến hành nạp code lên kit chạy  Đây ví dụ điển hình cho việc thiết kế mạch tở hợp phần mềm Xilinx ISE Kit SPARTAN VI sử dụng ngôn ngữ VHDL Để thực hiện toán ta thực hiện qua các bước sau: - Bước 1: Tạo Project Xilinx ISE - Bước 2: Add file VHDL - Bước 3: Biên dịch chương trình - Bước 4: Gán chân - Bước 5: Nạp chương trình lên kit SPARTAN VI 1.1.1.1 Các bước thực toán Bước : Khởi động phần mềm xilin ISE chọn file => new project => tiến hành đặt tên chọn đường dẫn lưu cho project Hình 2.3 Đặt tên project Tiếp theo tại project setting, mục Family ta chọn spartan 6, Device chọn XC6SLX9, bấm next bấm finish Hình 2.4 Chọn thông số tạo project Bước : ta thu được cửa sổ làm việc project chuột phải vào project vừa tạo chọn new source, tại mục select source type chọn VLDL modul, tiến hành đặt tên chọn đường dẫn lưu file Ấn next finish, cửa sổ soạn thảo hiện ra, tiến hành soạn thảo code Hình 2.5 Tạo project VHDL Bước : Hoàn thành code save sau đó click biểu tượng Implement topmodul Hình 2.6 Soạn thảo code check lỗi Bước : Tiếp theo ta chọn tool chọn Plan Ahead => I/O planing Hình 2.7 Thực hiện gán chân vào Cửa sổ planing hiện để ta quy định chân vào/ra cho kit Chọn scalar ports, quy định các chân tại mục Site => nhấn Ctrl +S để lưu lại sau đó thoát khỏi plan ahead Hình 2.8 Thực hiện gán chân vào Với việc gán chân kit Spartan VI ta cần lưu ý gán chân phải gán chân với chân kết nối với các thiết bị ngoại vi Sơ đồ gán chân Kit Spartan VI được trình bày phần phụ lục Bước : Quay lại xilinx ISE ta tiến hành check lại mục Implement Design Generate Programming File bằng cách click đúp vào từng mục Hình 2.9 Thực hiện check lại các thay đởi Bước : Sau check lại xong ta kết nới kit với máy tính, chọn tool => iMPACT => ok Hình 2.10 Mở cửa sở iMPACT Cửa sở iMPACT hiện click đúp chọn mục Boundary scan => chuột phải vào cửa sổ vừa hiện chọn Initialize Chain => chọn file bit được tạo => chọn ‘no’ Hình 2.11 Chọn file bit để nạp cho kit Cửa sở Device programming Properties hiện chọn Cancel Hình 2.12 Tiến hành nạp code lên kit Sau đó click đúp vào Program => thông báo nạp thành công code lên kit Hình 2.13 Thơng báo nạp kit thành cơng Ta thu được kết quả thu được mô tả hình 2.18 mục 2.10.1.3 Hình 2.14: Kết quả thu được 1.1.1.2 Kết toán Có thể thấy được LED số Kit Spartan VI được hiển thị sáng cả, DIP switch thực hiện để điều khiển LED đó tương ứng với code lập trình LED sẽ sáng tương ứng với DIP switch mức Do LED kit được tích cực mức nên đầu bằng LED sẽ sáng (Hình 2.19), Kết quả xác với yêu cầu toán ... Giá tri đầu bộ ADC B C 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 D 1 1 1 1 Mức nhiệt độ (oC) 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96 1 04 112 120 F 1 1 1 0 0 0 X X X Tới giản hóa hàm F bằng phương pháp bìa Cácnơ... Bước 1: Tạo Project Xilinx ISE - Bước 2: Add file VHDL - Bước 3: Biên dịch chương trình - Bước 4: Gán chân - Bước 5: Nạp chương trình lên kit SPARTAN VI 1.1.1.1 Các bước thực toán Bước : Khởi... project setting, mục Family ta chọn spartan 6, Device chọn XC6SLX9, bấm next bấm finish Hình 2 .4 Chọn thông số tạo project Bước : ta thu được cửa sổ làm việc project chuột phải vào project