Sensor ultrasónico HC-SRTOP 10 con Arduino Nano
Sensor ultrasónico con Arduino Nano
El sensor ultrasónico utiliza ondas de sonido para detectar y medir la distancia de los objetos. Este sensor de distancia funciona enviando un pulso de sonido de alta frecuencia y mide el tiempo requerido por la onda para golpear un objeto y reflexionar al sensor. El sensor calcula la distancia del objeto usando el tiempo que toma la ola.
Para comenzar, conecte el sensor ultrasónico al arduino nano usando los pines apropiados. El sensor ultrasónico generalmente requiere un pasador de activación y eco, así como conexiones de energía y tierra. Una vez que se realicen las conexiones, deberá instalar las bibliotecas y el software apropiados para controlar el sensor.
Hoy usaremos el HC-SR04 sensor. Uno de los beneficios clave de usar un sensor ultrasónico HC-SR04 es su simplicidad y bajo costo. El sensor ultrasónico HC-SR04 también es muy preciso y puede medir distancias de hasta 400 cm (157 pulgadas) con una resolución de 0.3cm (0.12 pulgadas). Tiene un amplio rango de voltaje de operación, lo que lo hace adecuado para su uso con una variedad de microcontroladores y fuentes de energía.
Aquí hay algunas especificaciones principales de este sensor:
| Características | Valor |
|---|---|
| Operativo V | 5V DC |
| Operando yo | 15 mA |
| Freq operativo | 40 kHz |
| Rango mínimo | 2 cm/ 1 pulgada |
| Rango máximo | 400 cm/ 13 pies |
| Exactitud | 3 mm |
| Ángulo de medición | <15 degree |
Pinout del sensor ultrasónico
HC-SR04 tiene un total de 4 pines:
- VCC: Pins de potencia para el sensor. Normalmente usa 5V
- GND: Gnd Pin del sensor
- Trigonometría: Pin de activación que recibe una señal del pin digital Arduino
- Eco: Envíe una señal al PIN digital Arduino. Usando esta señal, Arduino calcula la distancia total recorrida utilizando el tiempo tomado por esta señal.
Cómo funciona ultrasónico
El HC-SR04 funciona utilizando la señal de sonido de alta frecuencia para medir la distancia o detectar objetos. Cuando se intercambia con un Arduino (u otro microcontrolador), se puede usar para medir la distancia o detectar objetos en una variedad de aplicaciones. Así es como funciona:
1: El sensor ultrasónico HC-SR04 consiste en un transmisor y un receptor, así como un circuito de control y una fuente de alimentación. El transmisor envía un pulso de sonido de alta frecuencia, mientras que el receptor escucha que el pulso se recupere después de golpear un objeto.
2: Para medir la distancia, el Arduino envía un pulso al pasador de gatillo del sensor HC-SR04, lo que hace que el transmisor emita un pulso de sonido. El pulso de sonido viaja a través del aire y golpea un objeto, lo que hace que se recupere al receptor.
3: El receptor mide el tiempo que tarda el pulso de sonido en recuperarse y envía esta información al circuito de control. El circuito de control calcula la distancia al objeto en función del retraso de tiempo y la velocidad del sonido.
4: El Arduino puede leer la medición de distancia desde el sensor leyendo el valor en el pin de eco. Este valor es proporcional a la distancia al objeto, y el Arduino puede usarlo para calcular la distancia real.
5: Para detectar objetos, el Arduino simplemente puede verificar si la distancia medida por el sensor está por debajo de cierto umbral. Si la distancia está por debajo del umbral, significa que hay un objeto dentro del rango del sensor.
El HC-SR04 El sensor calculará la distancia utilizando el tiempo tomado por la ola ultrasónica. Como ultrasónico es una onda de sonido, por lo que se toma la velocidad del sonido en el aire para los cálculos. En segundo lugar, la distancia total recorrida por la onda se divide por 2 para obtener la distancia del objeto real unilateral del sensor.
Cómo conectar Arduino Nano con sensor ultrasónico
Para conectar Arduino Nano con un sensor ultrasónico necesitamos dos pines digitales para el activador y el eco. Para alimentar el pin ultrasónico de 5V y GND se utilizará.
| Pines HC-SR04 | Arduino nano pines |
|---|---|
| VCC | 5V |
| Trigonometría | D9 |
| Eco | D8 |
| Gnd | Gnd |
El pasador de activación y eco del sensor se puede conectar a cualquier alfiler digital de la placa nano.
Diagrama de circuito
El siguiente es el diagrama esquemático de HC-SR04 con Arduino Nano.
Cómo programar sensor ultrasónico usando Arduino Nano
Conecte el Arduino Nano con HC-SR04 utilizando el esquema anterior. Sube el código a continuación en la placa Nano usando Arduino IDE.
Código
Abra IDE, seleccione Nano Board y cargue código con USB Mini Cable.
int Triggerpin = 9; /*Trig Pin D9 de Arduino Nano*/
int Ecopin = 8; /*Echo pin d8 de Arduino Nano*/
Duración de flotaciónMicrosec, DistanciaCM;
setup () void
De serie.comenzar (9600); /*Tasa de baudios para la comunicación en serie*/
/* Pin de activación definido como salida*/
PinMode (TriggerPin, salida);
/* Pin de eco definido como entrada*/
PinMode (ecopin, entrada);
bucle void ()
/* Enviar 10 pulsos microsec al pin trig*/
DigitalWrite (TriggerPin, High);
retrasarmicrosegundos (10);
DigitalWrite (TriggerPin, Low);
/* Medir la duración del pulso del pin de eco*/
DuraciónMicrosec = Pulsein (Echopin, High);
/* Calcular la distancia*/
DistanciaCM = 0.017 * DuraciónMicrosec;
/*Distancia de visualización en el monitor serial*/
De serie.imprimir ("Distancia:");
De serie.imprimir (DistanceIncm); /*Distancia de impresión en CM*/
De serie.println ("cm");
retraso (1000);
Código iniciado definiendo el disparador y el pin de eco. Se definen dos variables flotantes que almacenarán el tiempo tomado por la ola y la distancia real de objeto.
La entrada de pulso se define en el pin D8 de Arduino Nano usando el Pulsein () función.
Una vez que el Arduino Nano recibe una señal en D8, calculará la distancia utilizando la fórmula de tiempo de distancia.
En la distancia de bucle medida en el monitor serial impreso o De serie.println () función.
Hardware
Coloque cualquier objeto frente al sensor HC-SR04 a cierta distancia:
Producción
Podemos ver la distancia medida en el monitor serial Arduino IDE. El valor medido aproximado es 4.4 cm.
Ahora mueva el objeto del sensor:
Producción
La distancia medida por el sensor es de 8 cm. A medida que el objeto se aleja del sensor:
Conclusión
El sensor HC-SR04 ultrasónico puede medir la distancia utilizando el código Arduino. Mide la distancia precisa de los objetos y se usa ampliamente en proyectos de bricolaje. Este artículo cubrió una guía detallada sobre el trabajo e interfaz de sensores ultrasónicos con tableros Arduino Nano. Para obtener más información, lea el artículo.