摇摇乐

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这是一个基于FPGA的“摇摇乐”3D实时姿态同步工具。

2020年新工科联盟-Xilinx暑期学校（Summer School）项目

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介绍

项目简介

• 本项目是一个基于FPGA的3D姿态模拟项目，通过读取板载陀螺仪的姿态数据，上传至远程服务器，展示3D姿态模型。这是一个实时的姿态传输系统，能够将通过WiFi联网的设备(Sea-Board)的姿态信息（如何转动等）上传至远程服务器进行展示，展示的方式是实时的3D模型：一个六面的方块cube（目前还是简略版）。

项目系统

这是项目组件的结构框图

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安装

• 该项目使用Vivado(2019.1)和Arduino(1.8.13)。 如果您没有在本地安装它们，请点击链接下载安装。

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实现步骤

• 板载的陀螺仪通过IIC与陀螺仪驱动模块传递原始的陀螺仪姿态数据。
• 驱动模块将原始数据经过处理后存于RAM，利用RAM与QSPI模块，Esp32可以通过QSPI接口访问RAM中的数据。
• Esp32连接AWS IoT，将板载陀螺仪数据上传至IoT云端。
• 创建HTML网页，实现可绕中心轴旋转的6面cube，每一面附上不同的颜色的数字加以区分。
• 利用IoT云端 Web API，将云上数据传给其他Web服务（此项目中为网站服务器），用于呈现cube3D姿态在线模拟。

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项目演示

这是现阶段的demo

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项目拓展

• 在实时姿态展示的HTML网页上，cube六面魔方可以替换为各类3D物样（如方向盘，小车，卡通人物，不倒翁等等）。

• 通过修改网页上的模型，或增添一些交互，可以模拟开车，玩不倒翁等等，实现许多拓展功能，发挥潜力很大。

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更新日志

v0.1.1

• 修改了三轴角速度数据的传输关系，解决了板载陀螺仪与网页cube翻转方向同步一致的问题。

• 更新完善了项目系统的结构。

v0.1.2

• 更新了刷新频率，优化了cube旋转的灵敏度。