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合進行水位測量系統(tǒng)的設計，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)設計技術的研究，本文主要內容有：
　　 (1)介紹了超聲波水位測量的相關技術，分析利用超聲波技術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)境對測量精度產生的影響，設計補償校正方案；
　　 (2)完成系統(tǒng)的硬件電路設計，包括超聲波發(fā)射電路與接收電路的設計，CPLD模塊設計，自動補償校正電路與顯示電路的設計；
　　 (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內部各個模塊的調試；制作了實驗測試平臺，完成測量系統(tǒng)的調試，并進行了系統(tǒng)性能的分