En este tutorial explicaremos como utilizar un sensor ultrasónico HC-SR04 y arduino para la medición de distancia.
Conceptos Básicos.
Primeramente debemos armar el circuito de prueba para el sensor, el cual consiste únicamente en proveer alimentación al módulo y asignarle 2 pines de interfaz con el Arduino (echo y trigger). Este tipo de módulos para medición de distancia por ultrasonidos se divide en 2 grandes grupos: Interfaz mediante pulso de eco e interfaz serial (I2C o UART). El HC-SR04 cae dentro del primer grupo, por lo que explicaremos su funcionamiento brevemente en las siguientes lineas.
La interfaz digital se logra mediante 2 pines digitales: el pin de trigger (disparo) y echo (eco).
- El primero recibe un pulso de habilitación de parte del microcontrolador, mediante el cual se le indica al módulo que comience a realizar la medición de distancia.
- A través de un segundo pin (echo) el sensor “muestra” al microcontrolador un puso cuyo ancho es proporcional al tiempo que tarda el sonido en viajar del transductor al obstaculo y luego de vuelta al módulo.
Mediante una sencilla formula puede estimarse entonces la distancia entre el sensor y el obstáculo si se conoce el tiempo de viaje del sonido así como la velocidad de propagación de la onda sonora. La siguiente imagen muestra los pulsos recibidos y enviados por el sensor, de acuerdo a la hoja de datos elaborada por Itead Studio.
Como se puede observar, el HC-SR04 genera un pulso en el pin marcado como “echo” cuya duración es proporcional a la distancia medida por el sensor. Para obtener la distancia en centímetros, solamente debemos dividir el tiempo en microsegundos entre 58 o para obtener la distancia.
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Materiales Requeridos.
- Tarjeta Arduino UNO R3
- Módulo sensor ultrasónico HC-SR04
- Cables tipo dupont para conexiones
- Protoboard (opcional)
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Esquema
El siguiente circuito es el mínimo necesario para hacer funcionar el sensor ultrasonido HC-SR04. Puedes hacer uso del protoboard para tener mayor comodidad.
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Código
#include <NewPing.h>
/*Aqui se configuran los pines donde debemos conectar el sensor*/
#define TRIGGER_PIN 12
#define ECHO_PIN 11
#define MAX_DISTANCE 200
/*Crear el objeto de la clase NewPing*/
NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE);
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
// Esperar 1 segundo entre mediciones
delay(1000);
// Obtener medicion de tiempo de viaje del sonido y guardar en variable uS
int uS = sonar.ping_median();
// Imprimir la distancia medida a la consola serial
Serial.print("Distancia: ");
// Calcular la distancia con base en una constante
Serial.print(uS / US_ROUNDTRIP_CM);
Serial.println("cm");
}
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Fuente: ASXLabASXKidsARDUINOGeekFactory