一种基于FPGA的车辆电子后视镜系统的设计

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图4 LCD显示控制电路框图

2.2.4 语音播放及温度测量电路

语音播放电路主要由录放音电路ISD4002 、功放电路LM386等组成。NiosII通过I/O口模拟SPI时序实现对ISD4002 的控制，以中断的方式处理ISD4002 中各段的播放，从而实现语音的连续播放。温度测量电路主要由数字温度传感器LM75构成。3 系统软件的设计

本系统的软件比较复杂，限于篇幅这里仅简要介绍其中的超声波测量模块。执行超声波测量模块时，首先统计测量次数，如果所有通道都已完成两次测量(由连续两次测量计算相对速度)，则一个测量周期结束。在一个测量周期中，在每次测量前都读取时间戳定时器T0， 由读取结果求出时间差进而求出相对速度。在发送超声波时先发送40kHz 的高频波，后发送25kHz 的低频波。如果在50ms 内没有接收到返回的超声波信号，则说明超出测距范围，进行下一通道的测距。

系统实现及测试

以Altera的DE2开发板为实验平台，利用该平台上两个通用I/O扩展槽外接实验电路板完成了本系统的设计验证。实验表明对于平面物体本系统超声波测距范围最小为7cm， 最大测量范围大于10m ，距离为2.5m以内时，测量误差不大于±1cm; 语音提示清晰，LCD屏显示的图像清晰稳定。系统工作情况如图7所示，表示距障碍物(图5中车辆)距离为6.51m 、速度0.65m/s、当前处于曝光时间调节状态，速度是负值表示接近中。

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图5 系统工作情况

结束语

本文利用SOPC 技术设计了一种车辆电子后视镜系统，该系统利用CMOS 图像传感器采集车辆后方的图像并实时显示在LCD 屏上，同时利用双频超声波实现了大范围、高精度的测距，使驾驶者及时、准确、全面地掌握车辆后方的情况，极大地提高了倒车的安全性。

本文作者创新点：将双频超声波测距应用到倒车雷达中，扩大了一般超声波倒车雷达的测距范围;并将后视摄像和超声波测距有机的结合起来，设计了一套较为完整的车辆电子后视镜系统。