基于FPGA的倒车雷达与影像系统设计
项目简介
本项目是一个基于FPGA的毕业设计，涵盖了倒车雷达系统、倒车影像系统、毫米波雷达安全监测系统以及XW-HLR26雷达设计。该项目旨在通过FPGA技术实现高效、实时的雷达信号处理和影像显示，适用于汽车倒车辅助系统和其他安全监测应用。
主要功能
- 毫米波雷达测距功能：通过毫米波雷达传感器测量与障碍物的距离，并在数码管上显示。
- 毫米波雷达测速功能：测量目标物体的速度，并在数码管上显示。
- 实时显示摄像头图像：通过摄像头模块采集实时图像，并通过HDMI显示在显示器上。
- 最小距离警报系统：当雷达检测到与障碍物的距离达到预设值时，通过蜂鸣器和LED灯发出警报。
硬件选型
- FPGA芯片：Inter 公司 EP4CE10F17C8N 主芯片
- 雷达模块：毫米波雷达 XW-HLR26-24G
- 摄像头模块：CMOS 图像传感器 OV5640
- 显示模块：HDMI外接显示屏
设计方案
本系统利用FPGA对毫米波雷达传感器和摄像头进行数据处理，存储在SDRAM存储器中，并通过HDMI将摄像头采集的图像数据实时显示在显示模块上。毫米波雷达传感器的数据可通过上位机展示距离和速度，也可通过FPGA处理后，通过LED灯、数码管和蜂鸣器的形式展示。
硬件介绍
- 开发板介绍：本设计使用正点原子的新起点E10开发板，芯片为EP4CE10F17C8N。
- 雷达模块介绍：采用毫米波雷达 XW-HLR26-24G，具体实物图可在某宝搜索同款。
- 摄像头模块：采用OV5640摄像头模块，可在某宝搜索同款。
- 显示模块：采用HDMI外接显示屏进行显示，需准备HDMI连接线和HDMI显示屏。
设计思路
- 了解雷达模块和FPGA的通信模式：通过阅读雷达模块的手册和通信协议手册，了解雷达模块与FPGA的通信方式。
- 测试雷达模块：通过串口转USB模块连接到电脑，使用上位机软件测试雷达模块的距离、速度和信噪比示数。
设计代码
- 雷达通信模块：主要通过UART实现雷达和FPGA之间的通信，并通过按键对雷达工作模式进行控制。
- 摄像头显示模块：通过IIC对图像数据进行搬运，缓存到SDRAM，并通过HDMI传递到显示器进行实时图像显示。
- 顶层连接：采用模块化设计，顶层只负责例化接线。
下板调试
- 测试毫米波雷达：将FPGA程序固化到开发板，通过UART连接雷达模块，数码管显示雷达模块与桌面的距离，当距离达到预设值时，LED发出警告，蜂鸣器发出警报。
- 测试摄像头显示：将摄像头模块插到开发板的coms接口上，用HDMI连接线连接FPGA开发板和显示屏，摄像头实时采集图像并在显示屏上显示。
项目总结
本项目完整实现了基于FPGA的倒车雷达与影像系统，适用于汽车倒车辅助系统和其他安全监测应用。项目已结题，可放心根据设计进行二次开发和直接套用。