Zrkadlový displej: 8 krokov

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-23 15:06

Cieľom tohto projektu je vytvoriť funkčnosť zobrazovania obrazu v zrkadle Smart Mirror. Zrkadlo je schopné zobrazovať predpovede (slnečno, polojasno, oblačno, veterno, dážď, hrom a sneh) a hodnoty teploty od -9999 ° do 9999 °. Hodnoty predpovedí a teploty sú naprogramované napevno, ako keby ich bolo možné napodobniť, a to pomocou analýzy z API pre počasie.

Projekt používa dosku Zynq-Zybo-7000 s FreeRTOS a na návrh a programovanie hardvéru používa Vivado 2018.2.

Diely:

Zynq-Zybo-7000 (s FreeRTOS)

19 LCD (640 x 480)

VGA kábel

Akrylové zrkadlo 12 x 18 palcov

Krok 1: Konfigurácia Vivado

Stiahnite si Vivado 2018.2 z Xilinx a použite licenciu Webpack. Spustite Vivado a „Vytvoriť nový projekt“a pomenujte ho. Potom vyberte „Projekt RTL“a začiarknite políčko „V tejto chvíli neuvádzať zdroje“. Pri výbere súčiastky vyberte „xc7z010clg400-1“a na ďalšej stránke kliknite na „Dokončiť“.

Krok 2: Zabalenie IP ovládača VGA

Pridajte súbor vga_driver.sv do zdrojov návrhu. Potom kliknite na „Nástroje“a vyberte „Vytvoriť a zabaliť novú IP“. Vyberte položku „Balík aktuálneho projektu“. Potom zvoľte umiestnenie IP a „Zahrnúť súbory.xci“. V kontextovom okne kliknite na tlačidlo „OK“a potom na „Dokončiť“.

V časti „Baliace kroky“prejdite na „Kontrola a balenie“a vyberte „Balíček IP“.

Teraz by mal byť vga_driver k dispozícii ako blok IP.

Krok 3: Zynq IP

V časti „Integrátor IP“vyberte „Vytvoriť návrh bloku“. Pridajte „Systém spracovania ZYNQ7“a dvakrát kliknite na blok. Kliknite na „Importovať nastavenia XPS“a nahrajte súbor ZYBO_zynq_def.xml.

Potom v časti „Konfigurácia PS-PL“otvorte rozbaľovaciu ponuku „Zabezpečenie AXI nezabezpečené“a začiarknite políčko „Rozhranie M AXI GP0“.

Ďalej v časti „Konfigurácia MIO“otvorte rozbaľovaciu ponuku „Jednotka procesorového procesora“a začiarknite políčka „Časovač 0“a „Hlídací pes“.

Nakoniec v časti „Konfigurácia hodín“otvorte rozbaľovaciu ponuku „Fabric Clocks PL“a začiarknite políčko „FCLK_CLK0“a na frekvencii 100 MHz.

Krok 4: GPIO IP

Pridajte do návrhu bloku dva bloky GPIO. GPIO budú použité na ovládanie adresy pixelov a komponentov RGB pixelov. Bloky nakonfigurujte tak, ako je to znázornené na obrázkoch vyššie. Po pridaní a konfigurácii oboch blokov kliknite na položku „Spustiť automatizáciu pripojenia“.

GPIO 0 - kanál 1 ovláda adresu pixelu a kanál 2 ovláda červenú farbu.

GPIO 1 - kanál 1 ovláda zelenú farbu a kanál 2 ovláda modrú farbu.

Krok 5: Blokovanie pamäte

Pridajte adresu IP generátora pamäte bloku do návrhu bloku a nakonfigurujte podľa vyššie uvedeného postupu. Farby pixelov sú zapísané na adresy pamäte, ktoré sú potom načítané ovládačom VGA. Riadok adresy musí zodpovedať počtu pixelov, ktoré sa používajú, takže musí mať 16 bitov. Údaje sú tiež 16 bitov, pretože existuje 16 farebných bitov. Nestaráme sa o čítanie akýchkoľvek potvrdzovacích bitov.

Krok 6: Iná IP

Priložený pdf ukazuje dokončený Block Design. Pridajte chýbajúcu IP a dokončite pripojenia. Tiež „Make Externals“pre farebné výstupy VGA a vertikálne a horizontálne synchronizačné výstupy.

xlconcat_0 - zreťazí jednotlivé farby a vytvorí jeden 16 -bitový signál RGB, ktorý sa privádza do bloku RAM.

xlconcat_1 - zreťazí signály stĺpcov a riadkov z ovládača VGA a zavedie sa do portu B blokovej pamäte RAM. To umožňuje ovládaču VGA čítať hodnoty farieb pixelov.

VDD - Konštantný VYSOKÝ pripojený k povoleniu zápisu do bloku RAM, aby sme naň mohli mať vždy právo.

xlslice_0, 1, 2 - Plátky sa používajú na prerušenie signálu RGB na jednotlivé signály R, G a B, ktoré je možné privádzať do ovládača VGA.

Akonáhle je návrh bloku dokončený, vygenerujte obal HDL a pridajte súbor obmedzení.

*Blokový dizajn je založený na návode napísanom benlin1994*

Krok 7: SDK

Kód, ktorý spúšťa tento návrh bloku, je zahrnutý nižšie. Init.c obsahuje funkcie, ktoré narábajú s kresbou (predpovede, čísla, symbol stupňa atď.). Hlavná slučka v main.c je to, čo sa spustí, keď je doska naprogramovaná. Táto slučka nastavuje hodnoty predpovede a teploty a potom vyvolá funkcie kreslenia v init.c. Aktuálne prechádza všetkými siedmimi prognózami a zobrazuje jednu za druhou. Odporúčame vám, aby ste na riadok 239 pridali bod zlomu, aby ste videli každý obrázok. Kód je okomentovaný a poskytne vám viac informácií.

Krok 8: Záver

Na zlepšenie súčasného projektu je možné do blokových generátorov pamäte nahrať obrázky s predbežným načítaním predpovedí vo forme súborov COE. Takže namiesto manuálneho kreslenia predpovedí, ako sme to urobili v kóde C, je možné nechať načítať obrázky. Pokúsili sme sa to urobiť, ale nepodarilo sa nám to. Dokázali sme čítať hodnoty pixelov a zobrazovať ich na výstupe, ale vytváralo to chaotické obrázky, ktoré sa ničím nepodobali tým, ktoré sme nahrali do pamäte RAM. Dátový list generátora blokovej pamäte je užitočný na čítanie.

Projekt je v podstate polovicou Smart Mirror, pretože mu chýba aspekt internetového pripojenia. Pridaním tohto by sa získalo úplné inteligentné zrkadlo.