需要一个基于FPGA智能循迹小车的工程源码,有伙伴可以分享吗?
逻辑电路爱好者
嘿,兄弟,直接要源码这个需求我懂,想快速上手或者参考对吧。但说实话,直接给一个完整能跑的工程源码不太现实,因为硬件平台(用哪家的FPGA开发板)、传感器(是摄像头还是红外对管)、电机驱动模块都不一样,代码没法通用。
我的建议是,咱们换个思路,把它拆解成几个标准模块,然后分别去找资料和代码片段,自己组装起来,这样你才能真正学到东西,也能适配你的硬件。
第一步,明确你的硬件。你用的是哪款FPGA开发板?比如DE10-Standard、Basys3还是自己焊的?循迹传感器是常用的红外反射式(TCRT5000)吗?电机驱动是L298N还是TB6612?把这些定下来,所有代码都围绕它们写。
第二步,分模块找参考代码。这比找一个完整工程容易多了。
1. 传感器模块:去搜“FPGA 红外传感器 数字滤波”或者“FPGA 灰度传感器 阈值比较”。核心就是读取传感器信号,进行去抖动处理(可以用一个简单的计数器实现),然后输出一个代表“黑线”或“白色地面”的干净信号。网上很多Verilog读取按键消抖的代码,原理一模一样,改改参数就能用。
2. 控制算法模块:这是核心。最简单的就是“开关控制”,比如左边传感器看到黑线就右转,右边看到就左转。你可以用状态机来实现这个逻辑,代码非常简短。想高级点就用“PID控制”,但需要你先用传感器信号计算出车体偏离中心的误差。网上搜“FPGA PID 控制器 Verilog”,能找到很多核心算法代码,你需要把它和你的误差计算结合起来。
3. 电机PWM驱动模块:搜“FPGA PWM 发生器 Verilog”。这个模块是通用的,产生固定频率的PWM波。然后你用控制算法模块输出的“左转速度”、“右转速度”值,去调整两个电机通道的PWM占空比。
4. 顶层模块:把上面三个模块像搭积木一样例化连接起来。传感器模块的输出接到控制算法模块的输入,控制算法的输出接到PWM模块的占空比设置端。
第三步,仿真和调试。一定要写Testbench对每个模块进行仿真,尤其是控制算法,看看在各种传感器输入组合下,输出的PWM控制信号对不对。最后再上板子调,用在线逻辑分析仪(像ChipScope、SignalTap)抓信号看。
最后,去哪里找这些代码片段?强烈推荐两个地方:一是GitHub,用英文关键词搜索;二是各大FPGA厂商的官方论坛和代码分享中心(比如Intel的FPGAwiki,Xilinx的GitHub仓库)。里面有很多基础外设的驱动代码,稍作修改就是你的了。
别指望直接拿到一个压缩包解压就能用,那不现实。但按照这个步骤,收集“零件”自己组装,你一定能搞出来,而且会更有成就感。硬件工程就是这样,动手的过程就是学习的过程。加油!
