Stap 3: Hardware
Er zijn veel onderdelen op het bord, maar het is niet zo moeilijk te bouwen zoals deze wordt weergegeven. Onze prototype werd gebouwd voor de mogelijkheid van het gebruik van de 24 sensoren, 12 voor een X-richting en 12 voor een Y-richting. Het bevat daarom drie 8 tegen 1 analoge muxes en 2 dual op-amp werking als drie comparatoren.
Sensor-Array
De sensor-array werd gebouwd door de weerstanden van de foto door sommige in de vorm van een boog gebogen piepschuim te prikken. Één zijde van elke foto weerstand is aangesloten op de stroomvoorziening, en de andere kant is verslaafd aan een draad die naar het prototype PCB gaat. De andere helft van de sensor bestaat uit een eenvoudige weerstand en deze aan de Raad, tussen de multiplexer ingangen en de grond zijn gemonteerd.
Multiplexers
Na het schema door elke sensor te verbinden door elke multiplexer input. De multiplexers ook aansluiten op het SEL-signaal uit de FPGA. De select ingangen van elk mux is verbonden aan dezelfde pin op de andere muxes. De output van elk multiplexer gaat naar de overeenkomstige comparator input. De inschakelen pinnen zijn actieve laag. Ze zijn met elkaar verbonden en geaard door een weerstand om alle chips. De weerstand is er in het geval dat de pin nodig was om te worden later hoge aangedreven. De 0.1uF condensator biedt sommige voeding filteren op deze chips.
Comparator
Voor comparatoren gebruiken wij het JRC4558 dual op-amp. Het is meestal niet een goed idee om te gebruiken op versterkers als comparatoren, maar deze kunnen tolereren een grote gemeenschappelijke modus spanning en doen niet klink-up als een input gaat boven of onder de voeding, die de meest voorkomende problemen zijn bij geen gebruik maakt van een echte vergelijkingslocatie.
De inbreng van elke Comparateur beschikt over een Ruisfilter om te helpen stabiliseren van de lezing van de sensoren. De PWM gaat naar een identiek filter te verkrijgen van de spanning stabiel referentie te worden vergeleken. Er is wat extra voeding filteren om te helpen met de snelle transiënten veroorzaakt door de snelle omschakeling van lage tot hoge spanning.
De uitvoer van elke Comparateur gaat naar een ingang op het FPGA-board.
Aanvullende Details
- De circuit grond moet worden verbonden met de FPGA grond om goed te functioneren.
- Lint kabel met een 0.1" afstand werd gebruikt om enkele van de multi-draad verbindingen te vereenvoudigen. Deze kabel zal recht sluit aan op de aansluitingen op het Basys3 dev bord dat we gebruikten.
- De sensoren worden ingevoerd aan de muxes zodat de output van de comparatoren alle is X-waarden of alle Y-waarden. Hierdoor is de FPGA een andere referentie spanning en verschillende Selecteer waarden gebruiken bij het scannen in de X- en Y-sensor-gegevens.
