基于SOPC技术的超声波扫描倒车探测器.doc

word完美格式 精心整理 学习帮手 基于SOPC技术的超声波扫描倒车探测仪 邵丽华 张小花 付慧慧 甘江英 （指导老师：龚兆岗教授） 摘要：本设计装置名称为“基于SOPC技术的超声波扫描倒车探测器”，即在NiosⅡ处理器的设计平台上采用超声波测量物体距离的传感方式，应用步进电机带动超声波传感器对车后进行180度全方位扫描，得到超声波传感器测得的车与障碍物的相对距离信息和步进电机的角度方向信息，NiosⅡ软核处理器将此信息综合分析后得出车后障碍物的具体方位信息，并将车后障碍物的具体方位以光标动态闪烁的方式实时地显示在LCD显示屏上。 关键词：SOPC 超声波 步进电机 NiosⅡ软核处理器 FPGA IP核 SOPC-based technology ultrasonic scanning detector in reversing Shao Lihua Zhang Xiaohua Fu Huihui and Gan Jiangying （Guidance Teacher:Gong Zhaogang ) Abstract: The design of the device known as the SOPC-based technology ultrasonic scanning probe reverse, that is, in the Nios Ⅱ processor platform design objects using ultrasound measurement of the distance sensing modalities, stepping motor drive application of ultrasonic sensors on the car after the 180 All-time scanning, ultrasound sensors to be measured vehicle barriers and the relative distance and direction of the stepper motor point of information, Nios Ⅱ soft-core processor, a comprehensive analysis of this information after the vehicle reached the concrete barrier after the position information, After the vehicles and obstacles to the specific position the cursor flashing dynamic approach to real-time display on the LCD screen. Key words: SOPC ultrasonic stepper motor Nios Ⅱ soft-core processor FPGA IP core 1 引言 随着汽车逐渐进入百姓家庭，保障行车安全的各个细节越来越受到人们的重视，安装倒车雷达，可以使驾驶员泊车更加安心。目前汽车市场上倒车雷达种类繁多，其性能主要从探测准确性、显示稳定性、探测范围和捕捉目标的速度来考虑。通常，探头的数量决定了倒车雷达的探测覆盖能力，探头越多越能减少探测盲区。但是,目前倒车雷达运用的超声波探测是从一点或者多点进行探测，探测范围不能很好地覆盖整车后周围，即便采用多探头提高覆盖能力，但其安装方式复杂累赘，且影响车的美观；而且倒车雷达多采用极限报警，即探测到障碍物距离小于设定的安全距离时发出声音或者灯光报警，不能对车后有效范围内的障碍物进行较为全面的、直观的实时监控。 因此，本设计装置基于NiosⅡ处理器，采用超声波测量物体距离的传感方式，应用步进电机带动超声波传感器对车后进行180度全方位扫描，得到超声波传感器测得的车与障碍物的相对距离信息和步进电机的角度方向数据，利用NiosⅡ软核处理器将此数据综合分析后得到车后障碍物的极坐标值，并将其坐标值以光标动态闪烁的方式实时地显示在LCD上。 2 超声波测距离原理 超声波是由机械振动产生的，可在不同介质中以不同的速度传播，具有定向性好、能量集中、传输过程中衰减较小、反射能力较强等优点。超声波传感器可广泛应用于非接触式检测方法，它不受光线、被测物颜色等影响，对恶劣的工作环境具有一定的适应能力，因此在本倒车扫描系统中应用超声波进行障碍物的测量。 本实验装置中超声波测距是通过在一个设定的周期内连续发射若干个超声波信号，不断检测超声波发射