基于NiosII的便攜式超聲波流量計設計
加入技術(shù)交流群
NioslI IDE完全支持C／C++，本系統采用的編程語(yǔ)言是標準C。添加必要的頭文件，編寫(xiě)各個(gè)中斷服務(wù)程序以及子程序，就可以實(shí)現整個(gè)超聲波流量計的控制。
仿真NiosII設計包括3種方式：“NiosII IDE Debugger+Signal Tap II+物理板”的軟硬件聯(lián)調方式，“NiosII IDE Debugger+指令集仿真器ISS”的軟件調試方式(ISS可對部分組件建模)，使用Modelsim-Altera進(jìn)行的RTL級的功能仿真方式(可以調試處理器及其外設之間的交互情況)。Debug的方式可以通過(guò)IDE里面的RunDebug As進(jìn)行選擇。NiosII IDE也可以進(jìn)行設置斷點(diǎn)，單步調試，觀(guān)察變量，內存以及表達式的值等操作，在此不一一贅述。Debug之后還需要建立工程，若整個(gè)系統無(wú)錯，可以生成一個(gè)ELF文件，只有完整建立起來(lái)的系統才可以下載到FPGA的板上運行。具體實(shí)現方式是通過(guò)NiosII IDE里面的Project-Build Project來(lái)建立工程，結果會(huì )提示程序代碼總共占用了多少代碼，剩余多少的RAM空間，以及錯誤和警告提示。根據錯誤警告提示修改代碼，直至無(wú)錯完整地建立工程，這樣NiosIIIDE里面的工作就全部完成了。通過(guò)FPGA下載線(xiàn)將程序下載到FPGA板上，整個(gè)系統就可以完整地運行。
4 實(shí)驗結果及分析
將程序正確下載到FPGA板上，硬件正確連接，接上超聲波探頭，進(jìn)行實(shí)驗。實(shí)驗結果表明，本系統可以準確地實(shí)現對整個(gè)系統的控制，經(jīng)過(guò)信號處理的超聲波信號清晰穩定，實(shí)驗結果能夠滿(mǎn)足系統的精度要求，效果良好。圖5即為實(shí)驗現場(chǎng)接收到的超聲波信號。圖6為比較電壓的信號圖。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/187622.htm
圖5中下方是經(jīng)過(guò)濾波之后的超聲波的發(fā)射和接收信號?？梢钥吹叫盘柷逦€定。上方的信號是經(jīng)過(guò)自動(dòng)增益控制之后的超聲波回波信號，通過(guò)自動(dòng)增益控制之后的接收信號可以穩定在一定的幅度之內，保證了系統對高精度計時(shí)的要求。
圖6中下方也是濾波之后的超聲波發(fā)射和接收信號。上方的信號為電壓比較器所產(chǎn)生的計時(shí)停止信號。當通過(guò)自動(dòng)增益控制之后的接收信號達到電壓比較器的參考電壓時(shí)，電壓比較器便會(huì )產(chǎn)生一個(gè)計時(shí)停止信號，并發(fā)送給FPGA，這樣計時(shí)停止，便準確地測量了超聲波的傳播
時(shí)間。
實(shí)驗結果表明，本系統可以準確地實(shí)現對整個(gè)系統的控制，經(jīng)過(guò)信號處理的超聲波信號清晰穩定，實(shí)驗結果能夠滿(mǎn)足系統的精度要求，效果良好。
評論