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【超声波测距 学习连载】第五章 FPGA采集波形数据

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出100入976汤圆

发表于 2020-7-23 23:04:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 linccfzu 于 2020-7-23 23:09 编辑

        大家晚上好,今天讲讲如何使用FPGA采集超声波回波数据。
        之所以要用FPGA,是为了提高采样率,在有一些应用场景下,如果1mhz或2mhz的陶瓷片,采样率要求50mhz 或者 100mhz以上,单单单片机就做不到了,所以需要用FPGA采集,然后将数据传给单片机,由单片机再进行处理。
        网上学习FPGA的资源虽然没有stm32多,但是也不少,比如原子、黑金、锆石等。有c语言以及模电数电基础的,要学习FPGA也不难。
        用FPGA来DIY开源的项目不多,这里介绍分享一个开源的项目,里面的FPGA部分代码可以参考学习。       
        袖珍示波器 Pocket Oscilloscope-DS203        以及其他的几个产品
       
        这东西电路、软件、fpga等代码都是开源的,很值得学习,应该主要卖给国外客户的。
        它的stm32程序结构也很特别,有DFU(在线升级)、BIOS(底层驱动)、可以同时放四个用户程序,开机通过按键切换,同时用户程序可以调用BIOS里面的函数接口,很有意思。
       
        硬件原理图也同样值得学习,包括示波器前端增益的切换、外部供电与电池供电的自动切换等
       
        然后就是FPGA部分,看一看,可以提高对FPGA的理解。
       
        资源地址分享:http://www.minidso.com/forum.php ... &extra=page%3D1

        接下去就是分享我超声波的部分,还是那个破电路
       
       
        感觉用上FPGA后,那个超声波模块就不够看了,但是网上又找不到现成的高频率的模块,又贵的不行,我做这个分享,花几百块做个硬件又不划算。
        所以高频率的还是以后有机会再说吧,先来低频练练手。
       
        然后介绍一下FPGA的程序,
        FPGA的主要工作内容就是,
                如果收到一个工作信号--》产生一定频率和个数的脉冲激励陶瓷片--》等待一定的延时--》用一定的采样率采集数据--》讲数据发送给单片机或者单片机       
        FPGA主要通过串口跟单片机或者上位机通讯,简单做了几个控制指令:
       
        可以用串口调试工具验证一下
       

        然后就可以直接FPGA和matlab通讯了,这里没有stm32什么事情,我后面再整合在一起
        这里可以对比一下,1mhz、4mhz、10mhz采样率的不同,由于陶瓷片只有40khz,所以有点不够看.
       
       
       

        最后分享一下FPGA的代码、以及matlab的代码。代码是“现学现卖”的,没有规范性。
       

        具体的我就不多说了,大家有兴趣参考程序吧
       

        今天就分享这些了。主要是分享一种学习思路。
       
       

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出0入14汤圆

发表于 2020-7-24 00:32:06 | 显示全部楼层
只想知道头像是本人嘛

出0入4汤圆

发表于 2020-7-24 03:03:27 来自手机 | 显示全部楼层
楼主好帅

出0入0汤圆

发表于 2020-7-24 03:08:26 | 显示全部楼层
牛,感谢楼主!

出0入0汤圆

发表于 2020-7-24 06:58:37 来自手机 | 显示全部楼层
感谢楼主

出0入0汤圆

发表于 2020-7-24 07:25:39 来自手机 | 显示全部楼层
超声测距用到高采样率是要解决什么问题呢?模拟前端相移偏差都不少吧。

出0入114汤圆

发表于 2020-7-24 08:02:30 来自手机 | 显示全部楼层
fpga和matlab通过什么通信的?

出0入0汤圆

发表于 2020-7-24 08:51:56 | 显示全部楼层
cloudxxcloud 发表于 2020-7-24 08:02
fpga和matlab通过什么通信的?

应该是串口助手收数据,存文件,Matlab导入文件。

出100入976汤圆

 楼主| 发表于 2020-7-24 09:38:23 | 显示全部楼层
isakura 发表于 2020-7-24 00:32
只想知道头像是本人嘛

是我老婆。。

出0入0汤圆

发表于 2020-7-24 10:36:21 | 显示全部楼层
用FPGA来DIY开源的项目不多,这里介绍分享一个开源的项目,里面的FPGA部分代码可以参考学习。        
        袖珍示波器 Pocket Oscilloscope-DS203        以及其他的几个产品

这个可以上完整资料参考吗

出0入4汤圆

发表于 2020-7-24 14:44:36 | 显示全部楼层
这个帅~~~~

出0入0汤圆

发表于 2020-7-29 08:29:23 | 显示全部楼层
持续关注。。。。

出0入0汤圆

发表于 2020-7-29 22:08:19 | 显示全部楼层
持续关注。。。。

出16170入6148汤圆

发表于 2020-8-1 03:03:10 来自手机 | 显示全部楼层
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