刘　君, 伍　璨, 吴思聪

(天津理工大学 电子信息工程学院，天津　300384)



基于FPGA的多通道超声波测距系统设计

刘君, 伍璨, 吴思聪

(天津理工大学 电子信息工程学院，天津300384)

超声波测距是一种非接触式连续测量方法，具有电路简单、测量精度高等优点；传统的测距系统多采用单片机实现，无法满足现代测距实时性、立体化、多向性的要求；因此设计了一种基于FPGA的多通道超声波测距系统，所有通道同时进行检测与处理，系统具有较高的扩展性；硬件部分采用US_100超声波传感器实现了超声信号的发射与接收，采用京微雅格C192芯片对回波信号进行检测和处理，实现了从2厘米到4米的距离的精确测量，测量结果送入LCD12864进行显示；软件设计采用Verilog HDL语言在Primace编辑环境下进行开发，在Modelsim软件下进行仿真，并通过HR3开发板验证了全部设计功能；测试结果表明：该测距系统运行稳定可靠，测量精度高。

现场可编程门阵列；多通道；回波信号处理；超声波

0　引言

超声波具有稳定性强、易于制造、价格低廉、无辐射等优点，在多个领域有着广泛应用[1]。通常谐振频率高于20 kHz的声波称为超声波，频率越高，反射能力越强，而绕射能力越弱[1-2]。利用超声波的这种特性，常常用渡越时间检测法进行距离的测量[3-4]。传统设计方法多基于单片机设计，具有电路简单，成本低等优点，但无法满足现代测距立体化、多向性和实时性的要求[5-6]。本文设计了一种基于FPGA的多路超声波测距系统，采用渡越时间的测距原理，实现了四路超声测距通道并行检测、同时显示，相对于传统的测量方法提高了测距的速度与准确度，且系统具有较高的扩展性。……