勇敢的芯AlteraFPGA73：基于SignalTap II的超声波测距调试之超声波测距原理

rousong1989 · 发表于 2018-5-28 22:09:54

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勇敢的芯伴你玩转Altera FPGA连载73：基于SignalTap II的超声波测距调试之超声波测距原理

配套例程和更多资料下载链接：

http://pan.baidu.com/s/1i5LMUUD

超声波模块的驱动控制原理很简单。如图9.1所示，我们用FPGA产生一个大于10us的触发信号（TRIG）给超声波模块，超声波模块内部会产生一些脉冲信号，经过内部的滤波处理，最终他反应到与FPGA连接的输出回响信号（ECHO）上则是一个高脉冲信号。这个高脉冲信号的宽度通过一个公式换算后就能够获得当前障碍物和模块间的距离。

图9.1 超声波模块驱动控制波形

该超声波模块的有效测试距离为2cm~400cm，测距精度可以达到2mm。

假设超声波模块与障碍物间的距离为S（单位：m），ECHO输出的高脉冲宽度为T（单位：s），声速在25°C条件下定义为346（单位：m/s）。那么ECHO脉冲宽度与测试距离的关系如下。

S = (T*346)/2

通过这个公式，我们就可以使用回采的ECHO脉冲信号持续时间，换算出障碍物与超声波测距模块之间的距离。