基于CPLD的超聲波水位測量系統(tǒng)的研究.pdf

1、超聲波測長、測距、測位移有著悠久的歷史。超聲波測距具有很多優(yōu)點，如：易于定向發(fā)射、方向性好、強度易控制、與被測量物體不需要直接接觸等，是作為水位測量的理想手段。目前國內(nèi)外對超聲波測量水位的研究主要集中在如何提高測距精度方面。
　　 采用超聲波測距方式進行水位測量，為了提高測距精度，需要系統(tǒng)具有較高的時鐘頻率，同時擁有強大的時序控制能力。復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD(Complex Programmable Logic Device

2、)是一種邏輯控制器件，由于CPLD采用硬件描述語言編程，具有很強的時序控制能力和邏輯組合能力，對于通信接口特別是高速接口可以不同速率不同協(xié)議耦合和橋接，因此，利用CPLD與超聲波測距方式相結(jié)合進行水位測量系統(tǒng)的設(shè)計，為開發(fā)高性能的系統(tǒng)提供了一種新的方案。
　　 針對基于CPLD的超聲波水位測量系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)的研究，本文主要內(nèi)容有：
　　 (1)介紹了超聲波水位測量的相關(guān)技術(shù)，分析利用超聲波技術(shù)進行測量的重點與難點；闡述超聲

3、波水位測量系統(tǒng)的設(shè)計方案，討論了系統(tǒng)使用CPLD的必要性；說明了環(huán)境對測量精度產(chǎn)生的影響，設(shè)計補償校正方案；
　　 (2)完成系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計，包括超聲波發(fā)射電路與接收電路的設(shè)計，CPLD模塊設(shè)計，自動補償校正電路與顯示電路的設(shè)計；
　　 (3)系統(tǒng)采用VHDL語言對系統(tǒng)的主控模塊CPLD進行了編譯，并在QuartusⅡ環(huán)境下完成了CPLD內(nèi)部各個模塊的調(diào)試；制作了實驗測試平臺，完成測量系統(tǒng)的調(diào)試，并進行了系統(tǒng)性能的分