Sensor de distancia ultrasónico – HC-SR04

Descubre la primera opción en tecnología de detección de distancias: el sensor ultrasónico HC-SR04. Este pequeño dispositivo revolucionario permite medir distancias de forma precisa y sorprendentemente fácil. Desde la robótica hasta la seguridad doméstica, este sensor es el complemento perfecto para cualquier proyecto. ¿Estás listo para explorar las innumerables posibilidades que ofrece el HC-SR04? ¡Acompáñanos en este emocionante viaje tecnológico!

Sensor de distancia ultrasónico: HC-SR04 es un sensor potente que se utiliza para una variedad de aplicaciones. Puede detectar objetos, medir distancias e incluso medir la temperatura. En esta publicación de blog, discutiremos el funcionamiento del sensor y sus aplicaciones.

Descripción general del sensor ultrasónico HC-SR04

El Sensor ultrasónico HC-SR04 es un dispositivo eficiente y eficaz que puede detectar con precisión la presencia y la distancia de los objetos. Las características del sensor ultrasónico HC-SR04 son su fácil instalación, bajo consumo de energía, precisión de medición y confiabilidad. Este sensor es uno de los favoritos entre los fabricantes, ingenieros y aficionados.


Sensor de distancia ultrasónico – HC-SR04

El HC-SR04 puede medir con precisión distancias de 2 cm a 4 metros con una resolución de 3 mm. El ángulo de detección del sensor HC-SR-4 es de 15 grados y, como resultado, puede reconocer el objeto de manera confiable incluso en escenarios desafiantes. Por lo tanto, el sensor ultrasónico HC-SR04 es una buena opción para cualquier proyecto que requiera lecturas de distancia confiables.

¿Cómo funciona el sensor de distancia ultrasónico HC-SR04?

Cuando el pin de activación se establece en ALTO durante 10 µs, el sensor genera y transmite una ráfaga ultrasónica de ocho pulsos a 40 kHz. El patrón de 8 pulsos está especialmente diseñado para que el receptor pueda reconocer los pulsos transmitidos del ruido ultrasónico ambiental.


Sensor de distancia ultrasónico – HC-SR04

Estos ocho pulsos ultrasónicos viajan por el aire después de remitirlos desde el transmisor. Al mismo tiempo, el pin de eco pasa a ALTO para iniciar la señal de eco. Si esos ocho pulsos no se reflejan, entonces la señal de eco se agota y baja después de 38 ms (38 milisegundos). Por lo tanto, un pulso de 38 ms indica que no hay obstrucción dentro del rango del sensor.

Si los pulsos se reflejan de regreso, el pin de eco baja al recibir la señal de regreso. La señal baja en el pin de eco genera un pulso en el pin de eco cuyo ancho varía de 150 µs a 25 ms dependiendo del tiempo que se tarde en recibir la señal.

Sensor de distancia ultrasónico – HC-SR04

Cálculo de la distancia

Podemos calcular la distancia desde el objeto reflejado por el ancho de los pulsos recibidos. La fórmula de distancia simple se puede utilizar para calcular la distancia.

Distancia = Velocidad X Tiempo

Supongamos que hay un objeto a una distancia desconocida frente al sensor y recibimos un pulso de 400 µs en el pin de eco.

La velocidad del sonido es de 340 m/s o 0,034 cm/µs. Si la distancia entre el objeto y el sensor es «d», entonces la distancia total recorrida por el pulso recibido en el pin de eco es «2d».

Sensor de distancia ultrasónico – HC-SR04

Por lo tanto, a partir de la fórmula anterior, el objeto está a 6,8 centímetros del sensor.

Especificaciones técnicas de HC-SR04

Tensión de funcionamiento CC 5V
Corriente de funcionamiento 15mA
Frecuencia de operación 40 KHz
Rango máximo 4m
Rango mínimo 2cm
Precisión de alcance 3 mm
Ángulo de medición 15 grados
Señal de entrada del disparador Pulso TTL de 10 µS
Dimensión 45x20x15mm

Asignación de pines del sensor ultrasónico HC-SR04

El pinout del sensor HC-SR04 se proporciona a continuación.

Sensor de distancia ultrasónico – HC-SR04

CCV El pin es el pin de la fuente de alimentación del sensor ultrasónico HC-SR04. Este pin está conectado a la salida de 5V de Arduino.

disparador (disparador) pin dispara pulsos de sonido ultrasónico. El sensor inicia una ráfaga ultrasónica cuando este pin se establece en alto durante 10 µs.

El pin de eco sube después del inicio de la ráfaga ultrasónica y permanece en el mismo estado hasta que el sensor recibe un eco. Cuando el pin de eco recibe un pulso de eco, baja. Podemos calcular la distancia midiendo el tiempo que el pin de eco permanece alto.

TIERRA es el pin de tierra, y está conectado a tierra del Arduino.

Cableado de un sensor HC-SR04 a un Arduino

  1. Coloque el sensor en la placa de pruebas.
  2. Conecte el pin VCC al pin de 5 V en Arduino
  3. Conecte el pin GND al pin de tierra en Arduino
  4. Conecte el pin trig y echo al pin digital # 9 y # 10 respectivamente
Sensor de distancia ultrasónico – HC-SR04

Bosquejo

  1. Abra el software Arduino IDE en su computadora.
  2. La codificación en el lenguaje Arduino controlará su circuito.
  3. Abra un nuevo archivo de croquis haciendo clic en Nuevo
Sensor de distancia ultrasónico – HC-SR04

Sensor ultrasónico HC-SR04 Código Arduino

const int pingPin = 7; // Trigger Pin of Ultrasonic Sensor
const int echoPin = 6; // Echo Pin of Ultrasonic Sensor

void setup() {
   Serial.begin(9600); // Starting Serial Terminal
}

void loop() {
   long duration, inches, cm;
   pinMode(pingPin, OUTPUT);
   digitalWrite(pingPin, LOW);
   delayMicroseconds(2);
   digitalWrite(pingPin, HIGH);
   delayMicroseconds(10);
   digitalWrite(pingPin, LOW);
   pinMode(echoPin, INPUT);
   duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
   inches = microsecondsToInches(duration);
   cm = microsecondsToCentimeters(duration);
   Serial.print(inches);
   Serial.print("in, ");
   Serial.print(cm);
   Serial.print("cm");
   Serial.println();
   delay(100);
}

long microsecondsToInches(long microseconds) {
   return microseconds / 74 / 2;
}

long microsecondsToCentimeters(long microseconds) {
   return microseconds / 29 / 2;
}

Aplicaciones de HC-SR04

Sistemas de navegación robótica

El sistema de navegación robótica dirige cada vez que un obstáculo o interferencia se interpone en su camino. El sensor ultrasónico HC-SR04 detecta cualquier obstáculo frente a él y envía un comando al microcontrolador del robot.

Alarmas antirrobo

El sensor ultrasónico HC-SR04 detecta el objeto si se interpone entre las ondas ultrasónicas transmitidas. Por lo tanto, puede usarse e instalarse cerca de la puerta para detectar la entrada de una persona. Así, podemos utilizarlo como alarma antirrobo.

Anemómetros ultrasónicos

Anemómetros ultrasónicos Puede detectar la velocidad y dirección del viento. El anemómetro 2D mide la componente horizontal, mientras que un anemómetro 3D mide también la componente vertical del viento.

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