北邮单片机超声波测距实验报告：PIC16F877与LCD1602应用

"基于单片机的超声波测距附源代码" 这篇文档详细介绍了北京邮电大学（北邮）一个小学期实验项目——基于单片机的超声波测距仪的设计与实现。该实验旨在让学生掌握单片机控制技术，并应用到非接触式的距离测量中，尤其在复杂环境如黑暗、有灰尘、烟雾或有毒物质的场合。通过使用超声波的传播特性，可以实现精确且安全的距离测量。 在这个项目中，使用的微控制器是Microchip公司的PIC16F877型号，这是一款常见的8位单片机，具有丰富的I/O端口和内置定时器，适合于这类实时性要求高的应用。实验中，Rc1和RB4引脚被分别用于超声波的发射和接收。当RB4产生高电平时，会触发超声波发射，同时启动计时；一旦超声波被接收回波，Rc1引脚的电平将由高变低，引发中断，停止计时，从而计算出超声波的传播时间，进而转化为距离信息。 超声波发射电路采用NE555定时器构建40kHz的超声波发生模块，配合CD4069反相器进行信号的推挽放大，以增强信号强度。而接收部分则采用CX20106超声波接收模块，这种模块对超声波信号有良好的敏感度，能够准确检测到回波。 显示部分，实验利用了LCD1602液晶显示屏，它能够清晰地显示测量的距离数据，使得用户可以直观地了解测量结果。这种设计不仅实现了基本的测距功能，还增强了系统的交互性和实用性。 实验的核心在于通过单片机处理超声波发射与接收的时间差来计算距离，这是超声波测距的基本原理。超声波在空气中的速度大约为343米/秒，所以可以通过时间乘以速度得到距离。由于单片机能够精确控制和测量时间，因此可以实现较高精度的测距。 这个实验不仅涵盖了硬件电路设计、单片机编程和中断系统运用，还涉及到超声波传感器的应用以及人机交互界面的设计，是一次全面的嵌入式系统实践。通过完成这个项目，学生可以深入理解单片机在实际应用中的工作原理，并提升其在电子工程领域的综合能力。