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Tutorial Para VHDL y FPGAs
Informe Warbot
Control Estacionamiento
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SISTEMA AUTOMATIZADO DE PARQUEADERO DE AUTOMOVIL CON FPGA Cáceres J. Alexander, Gonzalez S. Diego, Murillo M. Jonattan,
[email protected],
[email protected], diego.gonzalez19083
[email protected], @ecci.edu.co,
[email protected] Universidad Escuela Colombiana de Carreras Industriales RESUMEN:
El presente documento tiene como objetivo mostrar mostrar el diseño de un prototipo de un sistema sist ema automatizado de parqueo de automóviles en dos niveles, el sistema permite censar el automóvil, seleccionar el nivel de parqueo, parqueo, ingresar el a utomóvil utomóvil sobre la plataforma de f orma segura, controlar el ingreso con talanqueras automáticas y llevar el vehículo al nivel de parqueo seleccionado, la programación programación de la la máquina máquina de estados en VHDL y el el control control del sistema con FPGA. Generando soluciones de espacio y seguridad para el estacionamiento de los autos.
This document aims to show the design of a prototype of an automated car parking on two levels, the system allows the car census, select the level of parking, enter the car on the platform safely control the entry with RAISED automatic and take the vehicle to the selected parking level, the programming in VHDL state machine and control system with FPGA. Creating space and security solutions for parking cars.
Abstract:
Palabras Clave: FPGA, Maquinas de estado, VHDL, plataformas mecánicas, talanqueras automáticas. automáticas.
I.
INTRODUCCION
Master your semester with Scribd En un mundo mundo globalizado como hoy, donde existen miles de & The New York Times asentamientos humanos y millones de personas en un mismo Special offer forlugar, students: Only $4.99/month. con diferentes necesidades humanas, con una de las más importantes, comunicarse.
parqueadero parqueadero pero solo se cuenta con quinientos quinientos m2 superficie lo ideal sería construir un sistema auto parqueo subterráneo subterráneo o elevado de seis pisos. pisos.
Aquí se muestra un sistema de parqueo aut subterráneo de dos niveles en el cual para el ingre vehículos se usa una plataforma mecánica de tijera r de esta forma un poco mas de espacio. 1
Las plataformas de tijera elevadora dependien configuración de los cilindros y el aumento de varil en una amplia gama de capacidades y altura para tanto las necesidades de profesionales como la d aficionados en casa que gozan haciendo su reparaciones automotrices. Los ascensores altura pueden ser elevados elevados 36 pulgadas pulgadas arriba de mediana de mediana altura entre 36 a 48 pulgadas y los eleva tijera pueden alcanzar alturas superiores.
II.
DESARROLLO DEL PROYEC
Diseño: Con base en el lenguaje de programación
desarrolla el diseño de ingreso a un parqueadero de d utilizando una plataforma tipo tijera para acceder d la superficie al sótano, la estructura de programació mediante estados.
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caso como ya está ocupado el sótano el automóvil tiene que pasar al espacio espacio del nivel de la superficie, superficie, dando apertura apertura a la talanquera dos para dar paso al automóvil, el sensor del espacio del nivel de la superficie reconoce el automóvil y cierra la talanquera dos.
Componentes electrónicos: se utiliza tarjeta FPGA BASYS2 como elemento principal para la configuración de entradas y salidas del sistema, con el fin de garantizar un funcionamiento estable se programa en VHDL la máquina de estados.
Tarjeta FPGA: Para programar FPGAs, se utilizar un lenguaje de descripción hardware para el caso VHDL, este lenguaje está basado en texto por lo cual es necesario conocer la sintaxis y las estructuras de programación del mismo. Siguiendo con el diseño del prototipo se debe condicionar en la estructura de VHDL las entradas y las salidas y hacer la configuración de las terminales del FPGA a las cuales deben estar conectados estos elementos de entrada y salida ( para el caso serán los sensores como dispositivos de entrada y los motores como actuadores, de aquí en adelante se inicia la fase de implementación.
Figura 3. Motor. Motor.
Diseño de la máquina de estados: Siguiendo con
inicial, se deben instalar los sensores que para el entradas al sistema y los actuadores que son los m van a hacer la apertura y cierre de las talanqueras, su la plataforma. En la siguiente imagen se indica la p los sensores y de los motores.
Sensores: Para el diseño del prototipo se usan dos tipos de sensores, de Luz (foto resistencia) para reconocer la posición del automóvil y final de carrera para indicar la posición de los motores.
Sensor de Luz (foto resistencia): resistencia): este dispositivo se encarga de reconocer e indicar la posición del automóvil, hace la diferencia de voltaje de acuerdo con la cantidad de luz que detecta, superando determinado voltaje, se reconoce como un 1 indicando que el sensor está detectando el automóvil. Para el caso especial se instalo un LED en cada sensor de este tipo para garantizar la diferencia de voltaje cuando el automóvil obstruye la luz pueda fácil y rápido enviar el dato para continuar con el siguiente estado.
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Figura 4. Diseño Diseño de prototipo indicando indicando posició y motores. Descripción de sensores y actuadores.
Free For 30this Days Sign up to(1) vote on title SPIN =Read Posición entrada Useful (2) Not useful SPME = plataforma Posición Cancel anytime.
SPPI = Posición (3) Parqueo piso 1 S
= Posición (4) Parqueo sótano
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Bajar Plataforma (sótano)
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Subir Plataforma (Piso1)
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Abrir la Talanquera (2)
E6
Cerrar la Talanquera (2)
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Tabla de estados
Tabla 1. Descripción de estados
Diagrama de estados
Tabla 3. Formulas de los estados de la maquina Formulas resumidas de los estados.
̅ I − 1(0) ∗ = SPIN ̅ST1A ST1A SPPI SPP − 1() ∗ = SPME SPME ̅ST1C ST1C ̅ ̅ − 2(0) ∗ = SPME STIC STIC ̅SMAB SMAB SPSO Figura 5. Diagrama Diagrama de estados estados
− 2() ∗ = SPSO ̅SMAR − 3(0) ∗ = SPME ST1C ST1C SPSO SPSO ̅ST2A
Configuración de estado de los actuadores.
Talanquera 1 M1(0) M1(1) 1
1
Plataforma M2(0) M2(1) 1
1
Talanquera 2 M3(0) M3(1) 1
1
− 3() ∗ = SPP1 ̅ST2C ST2C Estado E0
E Master your semester Scribd 0 1 1 1 with 1 1 E 0 1 1 1 1 & The New1 York Times E 1 2
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III.
RESULTADOS DEL PROYE
Read Free For 30this Days Signelup to vote title Realizado diseño delon prototipo, el desarrollo de l de estadosUseful que permiten Not el funcionamiento del siste useful Cancel anytime. con la implementación de la máquina de estados co usando lenguaje de programación VHDL, se obti resultado del prototipo el funcionamiento de lo
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http://sensoresinductivosyc http://sensoresin ductivosycapacitivos.blogspo apacitivos.blogspot.com. t.com. /finales-de-carrera.html [4]
Puente H, 16/11/2015, [Online].Available: http://electrocirc.blogspot.com.co/2 http://electrocirc .blogspot.com.co/2012/03/puen 012/03/puen motores-corriente.html
[5]
Control de Velocidad y sentido de giro de motores, [Online].Available: http://diymakers.es/control-velocid http://diym akers.es/control-velocidad-y-sentido-dead-y-sentido-de-
1.
http://www.bendpak.com.mx/guia-de-elevadores-d autos/estilos-elevadores-de-autos/
Figura 7. Vista frontal frontal del prototipo prototipo
Autores
A. Diego Fabrianny Gonzále Figura 8. Vista lateral lateral del del prototipo
IV.
CONCLUSIÓNES
Con las FPGAs se puede desarrollar sistemas de descripción de hardware de una forma más estable estable ya que este dispositivo permite la programación de las funciones funciones mediante celdas y las conexiones son más estables que en un protoboard. Los servomotores y moto reductores son actuadores ideales para implementar sistemas automatizados donde Special offer for students: Onlymover $4.99/month. se requiere de forma lenta y segura elementos de carga.
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nacido en Mesitas del Cundinamarca el 28 de sept 1984 cursa octavo semestre de electrónica de la Universida Colombiana de Carreras Indu nivel profesional se ha form Técnico en electricidad a mecánica Diesel y tecnó Electrónica Industrial, se ha desempeñado en manufactura del sector automotriz y actualmente se desempeñando labores de asesoría comercial de comerciales.
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B. John Alexander Cáceres
Useful Cúcuta Not useful Cancel anytime. Norte de Santander
noviembre de 1988 cursa octavo de ingeniería electrónica de la U
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