基于Altera MAX 10的超声波数据读取.pdf
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之前在spartan6的平台上做过一个小车的自主避障 ,用的就是3个超声波传感器。
(1 )超声波模块接线 :
+5V接VCC
触发信号输入 (10us的TTL脉冲 ) Trig
回响信号输出 (输出TTL电平信号 ,与射程成比例 )
OUT不接 (也有些超声波没有这个引脚 )
GND接地
注意 :不要带电连接。
(2 )超声波模块时序图
需要提供一个短期的10us脉冲触发信号。该模块内部将发出8个40Khz周期电平并检测回波。
一旦检测到有回波信号则输出回响信号 ,它是一个脉冲的宽度成正比的距离对象 ,为了保证发
射信号对回响信号的影响 ,触发信号的周期最好60ms ,太小了有影响 ,太大了测的不准。
即FPGA提供一个trig信号 ,周期为60ms左右 ,高电平为10us。
然后就是检测echo信号了 ,设回响电平的宽度为某x us ,计算为x / 58 ,单位是cm ,即将测得
的回响电平的宽度 (us单位 ),除以58 ,就得到了障碍物的距离。这个公式很好理解 ,其实就
是我们在初中物理的一个回声的公式s=ct/2
我这里用了一个distance_cnt来保存echo的高电平长度 ,echo的高电平长度 =distance_cnt*1
000/48 (ns ,晶振为50m ),化为us ,为distance_cnt/48 ,
然后计算距离就是s= distance_cnt/48/ 58= distance_cnt/2784 ,这里我就用了一个除法器了
。
然后就是得到了结果就保存到distance里面了 ,这里超声波的测量距离只有几米
Verilog设计 :
查看原代码
1. module sonic(
2. clk,
3. rst_n,
4. echo,
5. trig,
6. distance);
7.
8.
9. input clk;
10. input rst_n;
11. input echo;
12. output trig;
13. output [23 : 0] distance;
14.
15.
16.
17. reg [21:0]cnt;
18. always @(posedge clk)
19. begin
20. if(!rst_n)
21. cnt span
22. else if(cnt==22d2880000)
23. cnt span
24. else
25. cnt cntbspan
26. end
27. assign trig=((cnt=22d100) (cnt d span
28.
29.
30. reg echo_reg1,echo_reg2;
31. wire start,finish;
32. always @(posedge clk)
33. begin
34. if(!rst_n)
35. begin
36. echo_reg1 span
37. echo_reg2 span
38. end
39. else
40. begin
41. echo_reg1 echospan
42. echo_reg2 echo regspan
43. end
44. end
45.
46. assign start=echo_reg1 (~echo_reg2);
47. assign finish=(~echo_reg1) echo_reg2;
48.
49. reg [23:0]distance_cnt;
50. reg [23:0]distance_temp;
51. parameter idle=2b00;
52. parameter state1=2b01;
53. parameter state2=2b10;
54. reg [1:0]state;
55. always @(posedge clk)
56. begin
57. if(!rst_n)
58. begin
59. state idlespan
60. distance_cnt span
61. distance_temp span
62. end
63. else
64. begin
65. case(state)
66. idle: begin
67. if(start)
68. state statespan
69. else
70. state idlespan
71. end
72. state1: begin
73. if(finish)
74. state s
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