FPGA循迹小车项目实现：红外检测与状态显示

资源摘要信息: "xunjixiaoche.zip_fpga tracking_fpga 检测_发射_状态机FPGA_红外对管接收" 本资源摘要信息主要围绕FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）在循迹小车项目中的应用，涵盖了循迹信号采集、红外发射与接收、状态机的设计与实现、以及与单片机的交互等多个知识点。FPGA作为一种可编程逻辑设备，具有灵活性高、处理速度快、集成度高等优势，非常适合用于需要高速数据处理和并行处理的应用场景。以下是对该资源标题和描述中所涉及知识点的详细说明： 1. 循迹信号采集模块：循迹小车通常需要识别并沿着预设的路径（通常是一条黑线或白线）行驶。循迹信号采集模块使用红外发射接收对管来实现对轨迹的检测。红外对管由红外发射管和红外接收管组成，发射管发出红外光线，当光线遇到非特定轨迹的表面时，部分光线被反射到接收管。通过对反射回来的光线强度的检测，FPGA能够判断小车是否偏离了预设轨迹。 2. FPGA检测：在本项目中，FPGA接收到的轨迹信息用于控制LED灯显示，这涉及到数字逻辑电路设计和信号处理的知识。FPGA内部可以通过编程实现对输入信号的处理逻辑，从而根据轨迹信息控制LED的亮灭来指示小车的状态。 3. 发射与接收状态机设计：FPGA可以实现状态机的设计，这在本项目中表现于通过红外发射管发送信号，并通过红外接收管接收反馈信号。状态机是用于控制设备状态转换的逻辑，它可以在不同的工作状态之间进行转换，以实现对小车运动的精确控制。 4. 红外对管接收：红外对管接收作为循迹检测的核心部分，FPGA需要能够准确读取红外对管接收到的信号，并将其转换为轨迹信息。这些信息对小车沿着预设路径行驶至关重要。 5. FPGA与单片机的交互：FPGA通过轨迹信号与单片机进行通信，单片机根据接收到的信号控制电机的转动。这里涉及到FPGA与单片机之间的接口设计，包括数据传输协议和通信方式的实现。同时，单片机也会将小车的状态信息反馈给FPGA，FPGA则通过1602液晶显示屏展示出来。这里的1602液晶显示屏是一种常用的字符型LCD显示屏，能够显示数字和字母等字符信息。 6. 1602液晶显示：FPGA控制1602液晶显示屏以显示小车的状态信息，这需要对LCD的驱动原理和接口协议有所了解。FPGA通过编程实现LCD的数据接口、控制接口的配置和字符的显示。 综上所述，这个项目中所涉及的知识点涵盖了从硬件设计（红外对管、电机控制器）、FPGA编程（信号处理、状态机设计、接口通信）到软件设计（单片机控制逻辑、通信协议）等多个方面。FPGA作为本项目的核心，不仅需要完成轨迹信息的采集和处理，还需要与外部设备进行有效的交互，共同实现循迹小车的智能控制。