基于FPGA的超声波双向测距报警系统.ppt

2014年华中科技大学xilinx-依元素科技FPGA电子设计大赛 基于FPGA的超声波双向测距报警系统 华中科技大学光电信息学院光信1202班 周武 胡宇炜 胡佰强 指导老师： 罗杰 2015. 1. 8 设计目标 系统方案 功能实现 关键问题 作品展示 心得体会 利用Basys 2开发板控制超声波模块发射与接收超声波，通过计数器来测量超声波从发射到接受的时间，从而计算得到距离； 通过按键调整警戒距离，比较测得的距离与警戒距离的差别。当测得的距离小于警戒距离时，就让蜂鸣器鸣响警报，同时根据测得的距离与警戒距离的相差的程度，控制不同数目的LED灯闪烁； 将测得距离和警戒距离都显示在LCD1602液晶显示屏上； 两个超声波模块各测一个方向的距离，两个方向共用一个蜂鸣器鸣响警报，但LED灯闪烁警报分开使用。 设计目标： 系统方案： 系统总体框图 警报距离通过开发板上的按键输入，LED报警灯采用开发板上的LED灯；超声波模块、1602显示屏、蜂鸣器从开发板I/O接入。 功能实现： 能较精确地测得目标到超声波模块的距离（精确到cm）； 能通过按键调整警戒距离，当测得距离小于警戒距离时，蜂鸣器鸣响警报，当测得距离小于警戒距离的1/2、1/3、1/4时，分别闪烁1、2、3、4个LED灯警报； 两个方向共用一个蜂鸣器警报，但LED灯警报分开； 在LCD1602显示屏上能显示两个方向的测得距离与警戒距离。 由超声波模块返回信号得到距离 返回信号高电平时间 = 超声波发射到接收的时间 = 2*测量距离时间 高电平计数间隔 = 0.02 / 340 s = 588.82 us 高电平时间 = 计数值*588.82 us = 计数值*0.02 / 340 s 测量距离 = 高电平时间*340/2 =（计数值*0.02 / 340）*340/2 =计数值*0.01 m =计数值 cm 在1602显示屏上显示相关内容 学会运用LCD1602的指令即可，注意LCD1602指令执行的延时 判断测量距离与警戒距离的相差的程度 测量距离乘以2、3、4倍再分别与警戒距离比较 关键问题： 作品展示： 一开始，我们三个人只是抱着试一试的心态报名参加了这个比赛，因为我们感觉自己的理论基础不够扎实，对于Verilog语言也没有很多的接触，只在数电的课本上看过，而实际运用却很少。花费了一段时间，我们才确定了做超声波测距及报警的项目，觉得这个项目实用性较强，难度对于我们来说恰到好处。 在主体代码的编写过程中，出现的问题不是很大，都是一些小问题，通过软件的提示和仔细的查找修改就可以解决。在仔细阅读了HC-SR04超声波测距模块的使用说明后，连接外部电路也没有太大的问题。而在LCD1602液晶显示屏的使用过程中，出现了比较大的问题。由于对该种显示屏之前没有接触以及没有好好阅读相关资料，导致编写代码的时候指令之间没有时间间隔，显示出现混乱。经过一段时间的研究之后我们才纠正了这个错误。 对于这次的比赛，我们都从中学到了许多，将我们的课程学习和动手操作很好地结合在一起，提高了我们的专业水平。 ? 心得体会： Thank You ! * * * *