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¿CÓMO FUNCIONA EL SENSOR ULTRASÓNICO HC-SR04?

El sensor HC-SR04 es un módulo que incorpora un par de transductores de ultrasonido que se utilizan de manera conjunta para determinar la distancia del sensor con un objeto colocado enfrente de este. Un transductor emite una “ráfaga” de ultrasonido y el otro capta el rebote de dicha onda. El tiempo que tarda la onda sonora en ir y regresar a un objeto puede utilizarse para conocer la distancia que existe entre el origen del sonido y el objeto.

En el mercado existen 2 tipos de módulos para medición de distancia por ultrasonido que se utilizan en robótica y aplicaciones similares:

 

Interfaz mediante pulso de eco: Este tipo de sensores poseen un pin de disparo y otro de eco, algunos incluso combinan ambas funcionalidades en un solo pin. El microcontrolador que desea realizar una medición debe medir el tiempo en alto de un pulso digital.

 

Interfaz serial (I2C o UART): Este tipo de módulos entregan su medición en formato digital a través de una interfaz serial (I2C o UART). Habitualmente se acceden como si se tratara de una memoria serial I2C y podemos leer los registros donde se encuentran las mediciones de distancia.

 

El HC-SR04 es un sensor que funciona a través de la medición del pulso de echo y solamente explicaremos este tipo de sensores en este tutorial.

 

 

¿Cómo se comunica con Arduino el sensor HC-SR04?

 

La interfaz del sensor HC-SR04 y arduino se logra mediante 2 pines digitales: el pin de disparo (trigger) y eco (echo). La función de cada uno de estos pines es la siguiente:

 

El pin trigger 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.

 

En el pin echo el sensor devuelve al microcontrolador un puso cuyo ancho es proporcional al tiempo que tarda el sonido en viajar del transductor al obstáculo 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 del sensor que colocamos más arriba para su descarga

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 en centímetros (148 para pulgadas).

 

 

 ¿Cómo se conecta un sensor HC-SR04 con arduino?

La conexión del sensor con Arduino es muy sencilla. Podemos realizarla utilizando un protoboard, o directamente con alambres. Para lograr que el sensor funcione, son necesarias 4 señales:

 

Alimentación de 5 volts.

Tierra o común del circuito.

Señal de disparo (trig).

Señal de eco (echo).

 

La siguiente imagen muestra como queda conectado el sensor utilizando solamente cables:

Artículo desarrollado
Sensor ultrasónico HC-SR04 y Arduino

https://www.geekfactory.mx/tutoriales/tutoriales-arduino/sensor-ultrasonico-hc-sr04-y-arduino/

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