電子綜合課程設(shè)計(jì)超聲波避障小車

1、揚(yáng)州大學(xué)水利與能源動(dòng)力工程學(xué)院電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)題 目： 智能小車避障控制系統(tǒng) 課 程： 電子技術(shù)綜合課程設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 測(cè)控技術(shù)與儀器 班 級(jí)： 測(cè)控1301 學(xué) 號(hào)： 111703126 姓 名： 潘雪飛 指導(dǎo)教師： 鄭潔 完成日期： 2015.9.26 總 目 錄第一部分：任務(wù)書 第二部分：課程設(shè)計(jì)報(bào)告第 一 部 分任務(wù)書電子技術(shù)綜合課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、課程設(shè)計(jì)的目的本課程是在學(xué)完模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)之后，集中兩周時(shí)間，進(jìn)行的復(fù)雜程度較高、綜合性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題的實(shí)做訓(xùn)練。主要包括：方案論證、系統(tǒng)電路分析、單元功能電路設(shè)計(jì)、元器件選擇、安裝調(diào)試、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、系統(tǒng)綜合調(diào)試與總結(jié)

2、等。使學(xué)生在模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)基本知識(shí)、實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)、創(chuàng)新意識(shí)、水平諸方面得到全面提高，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，為培養(yǎng)應(yīng)用型工程技術(shù)人才打下重要基礎(chǔ)。通過本課程設(shè)計(jì)可培養(yǎng)和提高學(xué)生的科研素質(zhì)、工程意識(shí)和創(chuàng)新精神。真正實(shí)現(xiàn)了理論和實(shí)際動(dòng)手能力相結(jié)合的教學(xué)改革要求。二、課程設(shè)計(jì)的要求1、加強(qiáng)對(duì)電子電路的理解，學(xué)會(huì)查尋資料、方案比較，以及設(shè)計(jì)計(jì)算等環(huán)節(jié)，進(jìn)一步提高分析解決實(shí)際問題的能力。2、獨(dú)立開展電路實(shí)驗(yàn)，鍛煉綜合應(yīng)用所學(xué)電子技術(shù)知識(shí)，分析、解決電子電路問題的實(shí)際本領(lǐng)，真正實(shí)現(xiàn)由知識(shí)向技能的轉(zhuǎn)化。3、獨(dú)立書寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告，報(bào)告應(yīng)能正確反映設(shè)計(jì)思路和原理，反映安裝、調(diào)試中解決各種問題

3、。三、課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排1、方案設(shè)計(jì)；(1.5天)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書給定的技術(shù)指導(dǎo)和條件，進(jìn)行調(diào)查研究、查閱參考文獻(xiàn)，進(jìn)行反復(fù)比較和可行性論證，確定出方案電路，畫出主要單元電路，數(shù)據(jù)通道，輸入、輸出及重要控制信號(hào)概貌的框圖。2、 電路設(shè)計(jì)：(2天)根據(jù)方案設(shè)計(jì)框圖，并畫出各單元電路的詳細(xì)電路圖及總體電路圖。3、 電路仿真：（2.5天）熟悉EDA工具，在EDA軟件平臺(tái)上修改設(shè)計(jì)的電路，給出正確的仿真結(jié)果。4、 裝配圖設(shè)計(jì)：(1天)根據(jù)給定的元器件，結(jié)合邏輯電路圖，設(shè)計(jì)出電路制作的具體裝配圖(即繪出組件數(shù)量，管腳號(hào)以及器件布置的實(shí)際位置)。同時(shí)配以必要的文字說明。5、 電路制作：(2天)對(duì)選定的設(shè)計(jì)，按

4、裝配圖進(jìn)行裝配，調(diào)試實(shí)驗(yàn)。6、 總結(jié)鑒定：(1天)考核樣機(jī)是否全面達(dá)到現(xiàn)定的技術(shù)指標(biāo)，能否長(zhǎng)期可靠地工作，并寫出設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告。四、設(shè)計(jì)題目及內(nèi)容1、 數(shù)字頻率計(jì)（1）、測(cè)頻范圍：110KHZ，精度為1HZ；（2）、測(cè)頻對(duì)象：方波、正弦波、三角波等周期信號(hào)；（3）、五位數(shù)碼顯示；（4）、用施密特觸發(fā)器完成被測(cè)信號(hào)整形。 2、信息顯示系統(tǒng) （1）、有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種顯示方式； （2）、靜止顯示方式時(shí)，可自動(dòng)或手動(dòng)控制多屏翻頁； （3）、用一個(gè)模式控制開關(guān)完成動(dòng)態(tài)顯示、靜態(tài)顯示以及翻頁等模式的切換； （4）、用EPROM存儲(chǔ)字庫。3、多功能信號(hào)發(fā)生器（1）、要求產(chǎn)生正弦波、方波、鋸齒波、階梯波等6種波

5、形； （2）、用一個(gè)輸出端口實(shí)現(xiàn)對(duì)6種波形可選擇地輸出； （3）、輸出波形的頻率范圍200HZ2KHZ、幅度范圍15V；（4）、D/A轉(zhuǎn)換器用DAC0832。4、PWM直流電機(jī)控制（1）、通過按鍵實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、啟?？刂疲唬?）、通過按鍵實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制；（3）、用霍爾傳感器測(cè)速并實(shí)時(shí)顯示電機(jī)轉(zhuǎn)速；（4）、顯示讀數(shù)每隔2秒刷新一次。5、超聲波測(cè)距議（1）、用超聲波傳感器進(jìn)行測(cè)距；（2）、測(cè)距范圍201 000 cm； （3）、當(dāng)被測(cè)障礙物距離20 cm時(shí)，進(jìn)行提示報(bào)警； （4）、測(cè)試精度1cm，五位顯示（數(shù)碼管顯示或液晶屏顯示）。6、微波爐控制器（1）、具有系統(tǒng)復(fù)位功能；（

6、2）、烹調(diào)時(shí)間設(shè)置功能；（3）、烹調(diào)自動(dòng)計(jì)時(shí)功能；（4）、烹調(diào)成提示；（5）、用數(shù)碼管顯示工作模式和實(shí)施烹調(diào)時(shí)間。7、出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)（1）、用三位數(shù)碼管顯示里程，精確到1千米； （2）、能預(yù)置起步價(jià)，如設(shè)置起步里程為5千米，起步價(jià)為10元； （3）、行車能按里程收費(fèi)，可用數(shù)據(jù)開關(guān)設(shè)置每千米單價(jià)；（4）、等候按時(shí)間收費(fèi)，如每10分鐘增收1千米的費(fèi)用；（5）、按復(fù)位鍵，顯示裝置清零（里程清0，計(jì)價(jià)部分滅0）；（6）、按下計(jì)價(jià)鍵后，如果汽車運(yùn)行計(jì)費(fèi)，侯時(shí)關(guān)斷；如果侯時(shí)計(jì)費(fèi)，運(yùn)行計(jì)費(fèi)關(guān)斷； （7）、價(jià)格顯示精確到0.1元。8、交通燈信號(hào)控制器 （1）、東西、南北干道均設(shè)有紅、黃、綠燈，綠燈亮通行，紅燈

7、和黃燈亮禁止通行； （2）、東西、南北干道交替通行，東西干道每次放行X秒。南北干道每次放行Y秒； （3）、每次綠燈變黃燈時(shí)，黃燈先亮5S（此時(shí)另一干道上的紅燈不變）；（4）、東西、南北干道均有以秒為單位作減法計(jì)數(shù)的顯示器；（5）、東西、南北干道均有左、右轉(zhuǎn)彎、人行道通行和禁止指示功能。9、數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng) （1）、系統(tǒng)按一定速率采集輸入電壓UI，經(jīng)ADC0809轉(zhuǎn)換為8位數(shù)字量DATA； （2）、可通過鍵盤預(yù)置標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)；（3）、輸入數(shù)據(jù)與通過預(yù)置按鍵輸入數(shù)據(jù)采集控制器內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)相減，求得帶極性位的差值量±U（數(shù)字量）；差值之絕對(duì)值送至DAC0832轉(zhuǎn)換為U，它和特定的極性判別電路共

8、同輸出±U； （4）、數(shù)據(jù)采集和處理均在數(shù)據(jù)采集控制器的管理下有序進(jìn)行。工作速率由時(shí)鐘信號(hào)CLK的速度決定。10、智能小車運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)（1）、小車可完成啟動(dòng)、停止控制；（2）、小車可完成前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向等行駛方式；（3）、小車可完成調(diào)速控制行駛；（4）、可通過遙控器控制小車的運(yùn)行。11、智能小車避障控制系統(tǒng)（1）、小車可完成前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向等行駛方式；（2）、小車在前、左、右三個(gè)方向分別安裝三個(gè)超聲波傳感器；（3）、系統(tǒng)根據(jù)超聲波傳感器提供的信息測(cè)算小車前、左、右三個(gè)方向與障礙物的距離；（4）、當(dāng)小車與障礙物的距離超過警戒距離時(shí)，實(shí)時(shí)報(bào)警；（5）、同時(shí)自動(dòng)以轉(zhuǎn)小彎、轉(zhuǎn)大彎、后退的運(yùn)動(dòng)

9、方式調(diào)整小車的行進(jìn)軌跡。12、智能小車循跡控制系統(tǒng)（1）、小車可完成前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向等行駛方式；（2）、小車在底盤安裝四組紅外傳感器；（3）、系統(tǒng)根據(jù)紅外傳感器提供的信息測(cè)算小車與地面深色路徑的偏離程度；（4）、當(dāng)小車偏離地面深色路徑時(shí)自動(dòng)以轉(zhuǎn)小彎、轉(zhuǎn)大彎的運(yùn)動(dòng)方式調(diào)整小車的行進(jìn)軌跡，完成自動(dòng)循跡的運(yùn)動(dòng)方式。13、智能小車測(cè)速系統(tǒng)（1）、小車可完成前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向等行駛方式；（2）、小車在車輪安裝霍爾傳感器；（3）、系統(tǒng)根據(jù)霍爾傳感器提供的信息測(cè)算小車的實(shí)時(shí)行進(jìn)速度；（4）、測(cè)試結(jié)果用數(shù)碼管或液晶顯示屏顯示，2秒刷新一次。五、設(shè)計(jì)要求1、 課題要求用可編程邏輯器件（FPGA/CPLD）設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

10、；2、 在實(shí)驗(yàn)箱上或印刷電路板上安裝、調(diào)試出所設(shè)計(jì)的電路；3、 在EDA編程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上完成硬件系統(tǒng)的功能仿真；4、 寫出設(shè)計(jì)、調(diào)試、總結(jié)報(bào)告。六 、器件與器材1、CPLD EPM7128S2、FPGA EPF10K103、只讀存儲(chǔ)器 EPROM 2732A4、穩(wěn)壓降壓模塊5、小車6、L298驅(qū)動(dòng)板7、紅外遙控發(fā)送、接收模塊8、超聲波傳感器9、紅外傳感器10、測(cè)速碼盤11、霍爾傳感器、磁鋼12、LED點(diǎn)陣顯示器13、施密特觸發(fā)器 74LS1414、A/D轉(zhuǎn)換器 ADC0804、ADC080915、D/A轉(zhuǎn)換器 DAC083216、振蕩分頻器 CD406017、BCD七段顯示譯碼器 74LS481

11、8、八線驅(qū)動(dòng)器 74LS24419、555定時(shí)器 55520、LED共陰七段數(shù)碼管 BS20721、石英晶體(4M、2 M、32768 HZ)22、萬能版23、微動(dòng)開關(guān)、撥盤開關(guān)、繼電器、LED(紅、綠、藍(lán))、電阻、電容、二極管、三極管、光敏二、三極管、導(dǎo)線等。24、工具(鑷子、剪刀、萬用表、電烙鐵)七、使用儀器設(shè)備1、 穩(wěn)壓電源(±5V，±15V)；2、 實(shí)驗(yàn)電路箱；3、 信號(hào)發(fā)生器；4、 示波器5、 數(shù)字萬用表6、 PC機(jī)（裝有MAX+PLUSII或QuartusII軟件）；7、 EDA編程系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱等。八、參考文獻(xiàn)1、“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”和“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”教材；2

12、、有關(guān)“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書”；3、“集成電路特性應(yīng)用手冊(cè)”；8、 EDA技術(shù)使用教程9、 其他。九、設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告主要內(nèi)容1、 任務(wù)及要求；2、 整體方案及特點(diǎn)；3、 各組成部分的電路結(jié)構(gòu)及工作原理(應(yīng)結(jié)合框圖寫)；4、 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)（各模塊的硬件連接關(guān)系）；5、 CPLD控制模塊內(nèi)各單元模塊的設(shè)計(jì)（功能、原理、程序、仿真波形）；6、 CPLD控制模塊的頂層電路圖；7、 系統(tǒng)總裝配圖；8、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果（照片、及說明）；9、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析(畫出必要的波形，進(jìn)行測(cè)量精度和誤差分析)；10、調(diào)試中出現(xiàn)問題的解決；11、改進(jìn)意見及收獲體會(huì)等。第 二 部 分課程設(shè)計(jì)報(bào)告目 錄1.任務(wù)及要求112.整

13、體方案及特點(diǎn)112.1整體框架圖 113.主要器件及其參數(shù)113.1下載模塊 113.2智能小車模型 123.3充電電池組 133.4電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 134. CPLD控制模塊內(nèi)各單元模塊的設(shè)計(jì) 144.1 主控模塊 144.2 pwm模塊164.3 超聲波計(jì)數(shù)模塊 184.4超聲波觸發(fā)信號(hào)模塊194.5超聲波濾波信號(hào)模塊214.6系統(tǒng)總圖225.實(shí)驗(yàn)結(jié)果236.調(diào)試中出現(xiàn)問題的解決 237.改進(jìn)意見及收獲體會(huì) 23 7.1改進(jìn)意見23 7.2收獲體會(huì)238. 參考文獻(xiàn)241.設(shè)計(jì)任務(wù)要求：智能小車避障控制系統(tǒng) （1）、小車可完成前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向等行駛方式；（2）、小車在前、左、右三個(gè)方向分別安

14、裝三個(gè)超聲波傳感器；（3）、系統(tǒng)根據(jù)超聲波傳感器提供的信息測(cè)算小車前、左、右三個(gè)方向與障礙物的距離；（4）、當(dāng)小車與障礙物的距離超過警戒距離時(shí)，實(shí)時(shí)報(bào)警； （5）、同時(shí)自動(dòng)以轉(zhuǎn)小彎、轉(zhuǎn)大彎、后退的運(yùn)動(dòng)方式調(diào)整小車的行進(jìn)軌跡。要求： （1）課題要求用可編程邏輯器件（CPLD/FPGA）設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn); （2）在試驗(yàn)箱上或印刷電路板上安裝、調(diào)試出所設(shè)計(jì)的電路； （3）在EDA編程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上完成硬件系統(tǒng)的功能仿真； （4）寫出設(shè)計(jì)、調(diào)試、總結(jié)報(bào)告2.整體方案及特點(diǎn)智能小車避障控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)通過超聲波傳感器進(jìn)行計(jì)數(shù)、PWM調(diào)速模塊進(jìn)行調(diào)速。具體原理是：以CPLD為核心，用L298N驅(qū)動(dòng)兩個(gè)減速電機(jī)，當(dāng)產(chǎn)生信

15、號(hào)驅(qū)動(dòng)小車前進(jìn)時(shí)，是通過超聲波檢測(cè)信號(hào)返回到CPLD，然后CPLD根據(jù)程序設(shè)計(jì)的要求做出相應(yīng)的判斷送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，讓小車來實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、左大轉(zhuǎn)、右大轉(zhuǎn)等基本功能。2.1整體框架圖CPLD控制模塊電源模塊驅(qū)動(dòng)模塊左右直流電機(jī)超聲波模塊3.主要器件及其參數(shù)3.1下載模塊EPM7128SLC84-15可編程邏輯芯片管腳圖3.2智能小車模型小車底盤（亞克力材質(zhì)） 2只直流減速電機(jī)（強(qiáng)磁過EMC檢測(cè)） 4只黃色輪子 4只20線測(cè)速碼盤(非普通六線十線） 4只緊固件 8只3D裝配圖紙(中文版） 1張螺絲螺帽銅柱 若干3.3 充電電池組 7.2V 1300MA容量3.4 L298N模塊/直流電機(jī)步

16、進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊/集成DC-DC/輸出5V產(chǎn)品參數(shù)：1.驅(qū)動(dòng)芯片：L298N雙H橋直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片2.驅(qū)動(dòng)部分端子供電范圍Vs：5V30V ； 如需要板內(nèi)取電，則供電范圍Vs：+6V+30V3.驅(qū)動(dòng)部分峰值電流Io：2A4.邏輯部分工作電流范圍:036mA6.控制信號(hào)輸入電壓范圍（IN1 IN2 IN3 IN4）：低電平：0.3VVin1.5V 高電平：2.3VVinVss7.使能信號(hào)輸入電壓范圍（ENA ENB）：低電平：0.3Vin1.5V（控制信號(hào)無效）高電平：2.3VVinVss（控制信號(hào)有效）8.最大功耗：20W（溫度T75時(shí)）9.存儲(chǔ)溫度：2513010.驅(qū)動(dòng)板尺寸:55mm*45m

17、m*33mm(帶固定銅柱和散熱片高度)12.其他擴(kuò)展：控制方向指示燈、邏輯部分板內(nèi)取電接口。4. CPLD控制模塊內(nèi)各單元模塊的設(shè)計(jì)4.1 主控模塊 主控模塊主要實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)的判斷，并進(jìn)行處理，輸出不同的信號(hào)驅(qū)動(dòng)小車進(jìn)行事先設(shè)定好的運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。程序：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity zhukong is port(d2,d1,d0:in std_logic; n1,n2,n3,n4:out std_logic; led0,led1,led2:out std_log

18、ic; al:out std_logic_vector(3 downto 0); ar:out std_logic_vector(3 downto 0);end zhukong;architecture rtl of zhukong isbegin process(d2,d1,d0) variable us: std_logic_vector(2 downto 0):="000"begin us:=d2&d1&d0; if (us ="000")then n1<='1'n2<='0'n3<

19、='1' n4<='0' led0<='0' led1<='0' led2<='0' al<="1001" ar<="1001" elsif (us ="001")then n1<='1'n2<='0'n3<='1'n4<='0' led0<='0'led1<='0'led2<=

20、9;1' al<="0001" ar<="1010" elsif (us ="010")then n1<='1'n2<='0'n3<='0'n4<='1' led0<='0'led1<='1'led2<='0' al<="1001" ar<="1001" elsif (us ="011")th

21、en n1<='0'n2<='1'n3<='1'n4<='0' led0<='0'led1<='1'led2<='1' al<="1001" ar<="0010" elsif(us ="100")then n1<='1'n2<='0'n3<='1'n4<='0' led0<=&#

22、39;1'led1<='0'led2<='0' al<="1010" ar<="0001" elsif (us ="101")then n1<='1'n2<='0'n3<='1'n4<='0' led0<='1'led1<='0'led2<='1' al<="0010" ar<="

23、;0010" elsif(us ="110")then n1<='1'n2<='0'n3<='0'n4<='1' led0<='1'led1<='1'led2<='0' al<="0010" ar<="1001" elsif(us ="111")then n1<='1'n2<='0'n3<=&

24、#39;0'n4<='1' led0<='1'led1<='1'led2<='1' al<="1010" ar<="1010" end if; end process ; end rtl;生成模塊仿真波形補(bǔ)充說明 輸入信號(hào)為000001010011100101110111這八種信號(hào)之一，控制小車的電機(jī)輸入控制端和左輪右輪占空比，使得小車實(shí)現(xiàn)向前，后退，左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn),左大轉(zhuǎn)，右大轉(zhuǎn)的功能。4.2 pwm模塊 調(diào)速模塊決定了小車的調(diào)速功能，本次設(shè)計(jì)使用P

25、WM進(jìn)行調(diào)速。 脈沖寬度調(diào)制（PWM）是英文“Pulse Width Modulation”的縮寫，簡(jiǎn)稱脈寬調(diào)制。它是利用微處理器的數(shù)字輸出來對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于測(cè)量，通信，功率控制與變換等許多領(lǐng)域。一種模擬控制方式，根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來調(diào)制晶體管柵極或基極的偏置，來實(shí)現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出晶體管或晶體管導(dǎo)通時(shí)間的改變，這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時(shí)保持恒定。 脈沖寬度調(diào)制（PWM）是一種對(duì)模擬信號(hào)電平進(jìn)行數(shù)字編碼的方法。通過高分辨率計(jì)數(shù)器的使用，方波的占空比被調(diào)制用來對(duì)一個(gè)具體模擬信號(hào)的電平進(jìn)行編碼。PWM信號(hào)仍然是數(shù)字的，因?yàn)樵诮o定的任何時(shí)刻，滿幅值的

26、直流供電要么完全有(ON)，要么完全無(OFF)。電壓或電流源是以一種通(ON) 或斷(OFF)的重復(fù)脈序列被加到模擬負(fù)載上去的。通的時(shí)候即是直流供電被加到負(fù)載上的時(shí)候，斷的時(shí)候即是供電被斷開的時(shí)候。只要帶寬足夠，任何模擬值都可以使用PWM進(jìn)行編碼。程序：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity pwm is port(clk:in std_logic; a:in std_logic_vector(3 downto 0); pwmout:out std_logic);end p

27、wm;architecture cond of pwm issignal count :std_logic_vector(3 downto 0);beginprocess(clk)beginif(rising_edge(clk)then if(count=a)then count<="0000" else count<=count+1; end if; if(count<a)then pwmout<='1' else pwmout<='0' end if;end if;end process;end cond;生

28、成模塊仿真波形補(bǔ)充說明 PWM模塊為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，程序整體思路為脈沖計(jì)數(shù)，本次設(shè)計(jì)設(shè)置其值為十進(jìn)制，該模塊從主控模塊接收變量a的值，確定高電平信號(hào)的寬度，從而確定控制電機(jī)電壓的大小，實(shí)現(xiàn)速度的控制。4.3 超聲波計(jì)數(shù)模塊 原理是通過計(jì)數(shù)器計(jì)算超聲波反饋回來的高脈沖的個(gè)數(shù)，然后與我們?cè)O(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，送入主控程序進(jìn)行判斷。程序：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_arith.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity jishu is port(clk:in std

29、_logic; ww:in std_logic; b:out std_logic);end jishu;architecture rtl of jishu issignal q:std_logic_vector(3 downto 0);begin process(clk,ww) begin if(ww='0') then q<="0000" elsif rising_edge(clk) then q<=q+1; end if; if falling_edge(ww) then if(q<"0100") then b<

30、;='1' elsif(q="0100") then b<='0' elsif(q>"0100") then b<='0' end if; end if; end process; end rtl; 生成模塊仿真波形4.4 超聲波觸發(fā)信號(hào)模塊 產(chǎn)生超聲波計(jì)數(shù)模塊的觸發(fā)高電平。程序：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity chufa is port(clk:in std_l

31、ogic; chufa:out std_logic);end chufa;architecture cond of chufa issignal count :std_logic_vector(7 downto 0);beginprocess(clk)begin if rising_edge(clk) then if(count="11111111")then count<="00000000" else count<=count+1; end if; if(count<"11111111")then chufa&l

32、t;='0' else chufa<='1' end if;end if;end process;end cond;生成模塊仿真波形4.5 超聲波濾波信號(hào)模塊 防止出現(xiàn)干擾信號(hào)（如尖峰脈沖）。程序：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_arith.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity lvbo is port(clk:in std_logic; inus:in std_logic; outus:out std_logic);en

33、d lvbo;architecture rtl of lvbo issignal count:std_logic_vector(2 downto 0);beginprocess(clk,inus) begin if rising_edge(clk) then if(inus='1') then if(count="011") then count<=count; else count<=count+1; end if; if count="010" then outus<='1' elsif count="011" then outus<='1' else outus<='0' end if; else count<="000" outus<='0' end if; end if;end process;en