本文采用超声波传感器,IAP15单片机以及LCD显示模块设计了一种超声波测距显示器,可以实现测量物体到仪器距离以及显示等功能。是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉的超声波距离测量器,具有一定的实用价值。
设计感想
在本次实训中,我们首先第一周进行了FPGA的学习,由老师带领我们学习FPGA的基本操作以及简单电路的设计,其中我认为最为主要的就是让我们认识到了FPGA的发展现状以及发展前景。通过了解,我们知道了FPGA的方便,可以用语言来实现我们需要的功能,进而自动实现其电路的设计,帮助我们简化了很多步骤,在这一周的学习当中,我们首先学会了如何用语言来实现流水灯的设计,以及其基本的设计思路和方法还有quartus2软件的使用方法,继而学会了如何捕捉上升沿,这个很重要,对于以后我们工作能够起很大的作用,最主要的是我们学到了很多电路设计方面的经验,这些是我们平常在书本上学不到的,能够帮助我们在以后的工作当中节省很多的时间,创造了很多捷径,能够提高我们的效率。
在第二周的时间里,我设计了超声波测距电路,首先当我拿到这个题目时,对于这个课题只有一些初步的想法,通过理论课的学习对此有一个初始的印象,然后就是去找资料,了解到了我们要设计的这个电路具体的实现原理、所需模块等方面,以及他的组成部分,基于这个单片机,我们首先就要设计它的最小系统,然后我们还需要超声波传感器。并且还需要对于测完的距离进行显示,这时就需要显示装置,这里我们用的是LCD 1602A显示屏。拿到这些装置以后,我并不会连接,所以就需要认识每个器件的引脚功能,工作原理,引脚的定义以及接法等等,然后我们就要进行绘制原理图,然后生成PCB板,在确认无误之后才能进行焊接,在焊接过程当中我们要注意的是焊点是否焊严,焊锡不能过多,走线要符合布局,在开始这次的设计工程当中,没有安排好布局,把LCD1602的数据口和单片机引脚接反,这是一个失误的地方,在老师指导下纠正过来。我在焊接完板子之后,要进行测试,首先测试显示装置,由于没有电位器,我们就要计算电阻,使显示器能够正常工作,有适当的对比度,亮度等等,在我们进行测试的时候,换了好几个电阻才调整到了适当的亮度。在各模块都工作正常后,我们要进行程序的编写,要考虑很多方面,例如接口,语法,逻辑等有没有错误,这些是很必要的,然后进行调试,更改程序等等。本次设计的超声波测距电路经过测试,误差在1CM左右是0-2CM里可以接受的范围。
经过本次实训,使我收获良多,首先我们认识到了FPGA的发展现状,然后我们了解了电路设计制作的基本流程,让我对这方面的工作有了一定的认识,帮助我们规划以后的工作,这些是我们本次实训的最大收获。而且,在设计超声波测距电路过程中我查阅了很多的资料,自主的学习了很多以前没有注意但是实际需要的东西,帮助我们完善了知识储备,也在一定程度上增强了了我们实际的工作能力,这些是我们在课堂学习当中没办法实践的方面,然而在以后我们走上工作岗位上这些却是很重要的东西,所以很感谢这次生产实习让我学到了这么多的东西,做出了实物也使我很有成就感,对这方面的内容有了更大的兴趣以及了解,能够在我走上工作岗位之前给自己提个醒,未雨绸缪,提早做好工作之前的准备。
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