基于FPGA控制的超声波测距系统设计.pdf

文档介绍：应用奇葩
Example of Application
基于 FPGA 控制的超声波测距系统设计
陈云超 1,程晓锋 2,郭锋 1
(,四川绵阳 621010;
,四川绵阳 621900)
摘要: 介绍了超声波测距原理和基于 FPGA 控制的超声波测距系统组成, 包括硬件结构及软
件构成; 鉴于温度对测距精度的影响, 对温度进行校正。此系统具有可靠性高、集成度高、响应速度
快、测量准确度高等特点。
关键词: 现场可编程门阵列;超声波测距;温度校正
中图分类号: TP216 文献标识码: A 文章编号: 1674-7720 (2012 )01-0090-03
Design of ultrasonic ranging system based on FPGA
Chen Yunchao1 ,Cheng Xiaofeng2 ,Guo Feng1
( of Information Engineering ,Southwest University of Science and Technology ,Mianyang 621010 ,China ;
Center of Laser Fusion ,China Academy of Engineering Physics ,Mianyang 621900 ,China )
Abstract : The principle of ultrasonic ranging is introduced, the hardware architecture and software configuration of the
ultrasonic ranging system based on FPGA is introduced. In view of the impact of temperature to the range accuracy, the temperature
should be correct. The system has the characteristics of high reliability, high integration, fast response and high precision.
Key words : FPGA; ultrasonic ranging; temperature correction
超声波是频率大于 20 kHz 的机械波, 在不同介质中
以不同的速度传播具有定向性好能量集中衰减较 S
, 、、 T
小、反射能力较强等优点。因而超声波传感器可广泛应 L
用于非接触式检测方法, 对恶劣的工作环境具有一定的
R
适应能力, 在液位测量、汽车倒车雷达、清洗技术等领域
有着广泛的应用, 已越来越引起人们的重视。本文着重
介绍脉冲回波法的超声波测距原理[1-2] 及系统构成
。图 1 超声波测距的基本原理图
超声波测距原理
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离 S 远远大于 L 时,cos[arctan (L/S )]≈1 , 即 S= vt 。
目前, 超声波测距一般利用压电方式产生超