使用FPGA实现模拟倒车雷达的设计

要求：设计一个模拟倒车雷达模块。

 

具体要求如下：

1.使用FPGA控制超声波测距模块，完成测距任务。

2.使用数码管显示测量距离。

3.能够通过按键设定安全报警距离，且距离越近蜂鸣器报警的频率越高。

4.使用温度传感器LM75，对测量值进行校正。

 

扩展要求：使用1602字符显示屏显示测量距离。

 

如何使用EDA进行模拟倒车雷达的设计

已知此项目需要完成的功能：（1）使用FPGA控制超声波测距模块，完成测距任务；（2）使用数码管显示测量距离；（3）能够通过按键设定安全报警距离，且距离越近蜂鸣器报警的频率越高；（4）使用温度传感器LM75，对测量值进行校正以及扩展要求：使用1602字符显示屏显示测量距离。

 

使用FPGA控制超声波测速模块，完成测速任务：已知超声波模块有4个引脚：基本VCC（接5V电源）、GND（接地）以及Trig（接触发信号如图1）、Echo（输出一段高电平，此电平为超声波往返时间之和波形图如图2）；首先需要产生触发信号，（超过10μs的高电平）；再计算出echo输出的高电平的时间，通过时间计算出距离。

 

使用数码管显示测量距离：距离模块已经计算出距离（单位为cm），再把距离的百位、十位、个位计算出来，并且提前两位小数点，将距离变成以m为单位；再将4位二进制距离的各个位转换成7段数码管显示码，通过数码管扫描方式显示到数码管上。

 

能够通过按键设定安全报警距离，且距离越近蜂鸣器报警的频率越高：首先设定en端，当en按下一次时可以通过key1、key2、key3三个按键设定最小距离的个位以及小数点后两位数（按一下+1），在key1、key2、key3处加入按键消抖模块；在en端加入按键消抖模块，en按一下可以设定最小距离，并且在数码管处显示设定的最小距离，再按一下显示距离；已知蜂鸣器输入端为BEEP，输入一频率（1一般为1.5KHz到3.5KHz）引发蜂鸣器报警，且频率越高蜂鸣器报警频率越高；当距离小于最小距离时，设定出发蜂鸣器输入信号的高电平时间为距离*1000，频率与距离成反比，以此来实现距离越小，蜂鸣器报警频率越大。

 

使用温度传感器LM75，对测量值进行校正：已知LM75输出一16位二进制形式温度数据，通过已知公式计算出温度；通过超声波速度与温度的公式计算出超声波再当下温度的速度，作为计算超声波测速模块计算距离的速度输入，以此来实现温度矫正。

 

使用1602字符显示屏显示测量距离：已知LCD输入的形式为8位ASCII码形式；将距离/最小距离的个位以及小数点后两位数的4位二进制数转换成8位二进制码形式，在输入近LCD1602显示。