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--- 智能接近系统设计 [2018/10/23 16:00]
anran [实验原理]
+++ 智能接近系统设计 [2020/01/18 21:56] (当前版本)
gongyu
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-=====智能接近系统设计=====
+### 基于接近式传感器的智能接近系统设计
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-====实验任务====
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+#### 实验任务
   * 任务：智能手机通话，手机靠近耳朵后关闭屏显，基于 STEP-MAX10M08核心板 和 STEP BaseBoard V3.0底板 完成智能接近系统设计并观察调试结果
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   * 解析：通过FPGA编程驱动接近式传感器APDS-9901，获取接近距离信息，然后根据距离信息编码控制8个LED灯按能量条方式点亮。
-====实验目的====
+#### 实验目的
 本节实验主要学习I2C总线工作原理、协议及相关知识，掌握FPGA驱动I2C设备的原理及方法，了解输入输出型端口的模型及控制实现，最终实现智能接近系统的总体设计。
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   * 完成智能接近系统设计实现
-====设计框图====
+#### 设计框图
 根据前面的实验解析我们可以得知，该设计可以拆分成两个功能模块实现，
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 {{:9-Top-Down层次设计.png?500|Top-Down层次设计}} {{:9-模块结构设计.png?500|模块结构设计}}
-====实验原理====
-===I2C总线介绍===
+#### 实验原理
+##### I2C总线介绍
 I2C总线是由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。
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 常见的I²C总线依传输速率的不同而有不同的模式：标准模式（100 Kbit/s）、低速模式（10 Kbit/s），但时钟频率可被允许下降至零，这代表可以暂停通信。而新一代的I2C总线可以和更多的节点（支持10比特长度的地址空间）以更快的速率通信：快速模式（400 Kbit/s）、高速模式（3.4 Mbit/s）。
-===APDS-9901模块连接===
+##### APDS-9901模块连接
 STEP BaseBoard V3.0底板上的接近光传感器APDS-9901模块电路图如下（上拉电阻未显示）：
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 {{:9-APDS-9901内部框图.png?600|APDS-9901内部框图}}
-===双向端口设计===
+##### 双向端口设计
 可综合Verilog模块设计中必须有端口存在，端口有输入input，输出output，双向inout，对于输入和输出型端口我们很好理解，我们来了解一下双向端口信号的处理。
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 </code>
-===APDS-9901驱动设计===
+##### APDS-9901驱动设计
 通过前面的了解，我们对于整个I2C总线的驱动原理有了一定的了解，接下来我们根据APDS-9901的芯片手册了解其驱动方法及参数要点。
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 </code>
-===系统总体实现===
+##### 系统总体实现
 程序中我们做了一个简单的滤波处理，为了保证数据的有效，将瞬间变化太大的采样数据舍弃，程序实现如下：
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-====实验步骤====
+#### 实验步骤
   - 双击打开Quartus Prime工具软件；
   - 新建工程：File → New Project Wizard（工程命名，工程目录选择，设备型号选择，EDA工具选择）；
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-====实验现象====
+#### 实验现象
 将设计加载到FPGA，手指在接近光传感器上下移动，观察核心板上8个LED灯的状态，APDS-9901还是环境光传感器，有兴趣的同学可以尝试一下其他应用。
 {{:9-实验现象.png?600|实验现象示意}}