ARDUINO: MEDIR DISTANCIA CON EL HC-SR04

EL dispositivo electrónico HC-SR04 es un sensor de ultrasonido que permite medir distancias. Podremos aprender el funcionamiento del sensor ultrasónico HC-SR04, así como la implementación con la tarjeta Arduino.

Enlaces recomendados:

·         Iniciando con Arduino.

Material:

·         Sensor de ultrasonido HC-SR04.

·         Tarjeta Arduino (El ejemplo es implementado con la tarjeta Arduino UNO, pero pueden utilizar cualquier modelo).

 

¿Qué es el sensor ultrasónico HC-SR04?

Son sensores de baja precisión cuyo funcionamiento se basa en el envío de un pulso de alta frecuencia que equivale a un aproximado de 40 000 Hz, este pulso viaja por el aire y al presentarse un obstáculo en su camino rebota y es reflejado hacia el sensor que dispone de un micrófono adecuado para esa frecuencia. Dado que la precisión depende mucho de la superficie en que rebota el pulso, se pueden obtener falsas mediciones.

También debemos de considerar que no es adecuado si se presentan muchos objetos, dado que el sonido rebota en las superficies generando ecos y mediciones erróneas.

Para aplicaciones que requieran una precisión superior en la medición de distancia, se recomienda el uso de sensores infrarrojos o sensores ópticos.

¿Cómo funciona el sensor ultrasónico HC-SR04?

El sensor mide el tiempo entre pulsos, con una fórmula simple y conociendo la velocidad del sonido podemos estimar la distancia del objeto al que impactó el pulso y que se refleja hacia el sensor.

Considerando la velocidad del sonido como 343.2 m/s en condiciones de temperatura a 20°C, presión atmosférica a nivel del mar y 50% de humedad.

[Ecuación]

El sonido tarda 29,2 microsegundos en recorrer un centímetro de distancia. Empleando la siguiente ecuación podemos obtener la distancia a partir del tiempo que tarda en viajar el pulso entre el emisor y el receptor:

[Ecuación]

Otro de los puntos que debemos de tener en cuenta es que, únicamente se toma el tiempo que tarda en rebotar la señal emitida en el objeto, por lo tanto, se deben de tener las siguientes consideraciones para que se tome el tiempo del pulso cuando se completa el ciclo desde el emisor hasta el receptor.

{Ecuación]

 

Esquema del montaje

El circuito correspondiente para el montaje de este ejemplo se muestra en la Figura.

[IMAGEN]

Código

Para la activación del sensor de ultrasonido debemos generar un pulso de 10us en el pin Trigger (disparador) y posteriormente pondremos el pin en LOW (Bajo) durante 4us para asegurar un disparo limpio.

La función pulseln nos permite obtener el tiempo requerido por el pulso para volver al sensor y, por último, se debe convertir el tiempo en distancia mediante la ecuación correspondiente.

En el código se recomienda el uso de números enteros para evitar ralentizar demasiado el procesador.

[Código]

 


Erick MéndezArduino, sensor