1. 研究目的与意义
液位测量系统广泛地应用于工业过程中,提高其测量精度有助于工业过程的精准控制。
本文设计了一种以超声波为测距原理基于FPGA器件为核心元件的测量系统。
该设计由FPGA器件、超声波模块、温度传感器、显示电路等构成。
2. 课题关键问题和重难点
本文将研究一种基于FPGA的液位控制系统,该系统由FPGA器件、超声波模块、温度传感器、显示电路等构成。
在此设计系统中,以FPGA器件为控制核心,根据超声波传感器的数据,判断液位是否高于或低于设定值。
由超声波模块发出的超声波从发出到接收所用时间来计算液位,同时,温湿度传感器将收集到的温度量和转换成电信号传送到FPGA器件中。
3. 国内外研究现状(文献综述)
随着信息技术、自动化技术在过程工业的广泛应用,过程控制系统在过程工业中愈显重要。
过程控制从应用于工业生产至今经历了一个由简 单到复杂、从低级到高级的过程。
在过程控制中,通常对液位、温度、压力、流量等参数进行控制。
4. 研究方案
根据任务和实际要求,该总体方案主要有FPGA器件、超声波模块、温度传感器、显示电路等构成。
系统构成框图如图1。
图1系统构成框图1、FPGA器件型号的选择Altera拓展其成功的CycloneFPGA系列并延续其收发器技术领先优势,于今天发布Cyclone IV FPGA新系列。
5. 工作计划
第 1 周 接受任务书,领会课题含义,按要求查找相关资料;第 2 周 阅读相关资料,理解有关内容;第 3 周 翻译相关英文资料,提出拟完成本课题的方案,写出相关开题报告一份;第 4 周 确定Quartus软件,参阅有关资料,分析硬件设计语言VHDL;第 5 周 确定系统设计的总体思路,确定各传感器的工作原理;第 6 周 阅读有关设计方面的资料,设计硬件扩展电路;第 7 周 绘制硬件原理图;第 8 周 理解传输电路及扩展电路的关系,设计控制软件框图;第 9 周 完成软件程序;第10周 硬件制作和完善软件设计,软硬件联调;第11周 进行系统的整体调试,整理资料,撰写毕业论文;第12周 提交论文,接收验收成果,接受答辩资格审查;第13周 评阅教师评阅论文;第14周 准备参加答辩。
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