Como (funciona / se usa) un sensor ultrasonico | Arduino

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27 Dec 201614:45

Summary

TLDREn este tutorial, Jorge nos enseña cómo utilizar el sensor ultrasónico HC-SR04 con Arduino. Este sensor es popular por su capacidad para detectar objetos y medir distancias con alta precisión, sin ser afectado por la luz solar o los colores. Jorge explica los pines del sensor, su rango de detección y cómo funciona. Luego, guía a través del proceso de conexión al Arduino, programación para enviar ondas de sonido y calcular la distancia basada en el tiempo de regreso del eco. Finalmente, muestra cómo mostrar la distancia en la pantalla y proporciona detalles sobre la configuración del Arduino.

Takeaways

🎯 El sensor ultrasónico HS-04 es popular en Arduino proyectos por su capacidad de detectar objetos y medir distancias con alta precisión.
🌐 No se ve afectado por los colores ni la luz solar, a diferencia de los sensores infrarrojos.
🔍 Tiene una gama de detección de 2 cm a 400 cm y un ángulo de detección de 30 grados, aunque el ángulo de medición preciso es menor a 15 grados.
🔌 Disponible en versiones de 3 y 4 pines, el modelo de 4 pines incluye un pin extra para la alimentación (VCC).
⚡ Funciona con una tensión de 4.5V a 5.5V y consume 15 miliamperios, lo que es importante considerar para proyectos portátiles.
🔊 Opera como un altavoz y micrófono, emitiendo sonido y midiendo el tiempo de regreso del eco para calcular la distancia.
📡 La velocidad del sonido que se utiliza para calcular la distancia es de 343 metros por segundo a condiciones estándar.
💻 Para usar el sensor con Arduino, se conectan los pines VCC a 5V, GND a tierra, TRIG a un pin de control y ECHO a un pin de lectura.
🛠 Se envía una señal al sensor para emitir un sonido y se mide el tiempo de regreso del eco para calcular la distancia.
📐 La fórmula para calcular la distancia en centímetros es dividir la duración obtenida en microsegundos entre 29.2.

Q & A

¿Qué es el sensor ultrasónico HS-04 y cómo se utiliza en Arduino?
-El sensor ultrasónico HS-04 es un dispositivo utilizado para detectar objetos y medir distancias con alta precisión. Se conecta a Arduino a través de pines y se programa para enviar ondas ultrasónicas y medir el tiempo que tardan en reflejarse de un objeto, lo que permite calcular la distancia.
¿Cuál es la ventaja del sensor ultrasónico HS-04 sobre otros sensores de detección de objetos?
-El sensor ultrasónico HS-04 no se ve afectado por los colores, incluso negros, ni por la luz solar, lo que lo hace más preciso y versátil que sensores como los infrarrojos.
¿Cuál es el rango de detección del sensor ultrasónico HS-04?
-El rango de detección del sensor ultrasónico HS-04 es de 2 centímetros hasta 400 centímetros, con un ángulo de detección de 30 grados, aunque el ángulo de medición preciso es menor a 15 grados.
¿Cuáles son los tipos de pines que tiene el sensor ultrasónico HS-04 y cuál es su función?
-El sensor ultrasónico HS-04 puede tener 3 o 4 pines. Los pines son: GND (conexión a tierra), VCC (alimentación de 5 voltios), TRIG (pin de disparo para enviar la onda ultrasónica) y ECHO (pin que recibe la señal de la onda ultrasónica reflejada).
¿Cómo se alimenta el sensor ultrasónico HS-04 y cuál es su consumo eléctrico?
-El sensor ultrasónico HS-04 se alimenta con 5 voltios y su consumo eléctrico es de 15 miliamperios, lo que es importante considerar si se usa en proyectos con baterías.
¿Cómo funciona el sensor ultrasónico HS-04 para medir la distancia?
-El sensor ultrasónico HS-04 emite un sonido y cuenta cuánto tiempo tarda en regresar. Utiliza la acústica para medir la distancia, considerando la velocidad del sonido en el aire y calculando el tiempo de ida y vuelta de la onda ultrasónica.
¿Cuál es la velocidad del sonido en condiciones estándar y cómo afecta la medición del sensor ultrasónico?
-La velocidad del sonido en condiciones estándar es de 343 metros por segundo a una temperatura de aproximadamente 20 grados Celsius, 50% de humedad y presión atmosférica a nivel del mar. Cualquier variación en estas condiciones afecta levemente la velocidad del sonido y, por lo tanto, la precisión de la medición.
¿Cómo se programan los pines TRIG y ECHO en Arduino para el sensor ultrasónico HS-04?
-En Arduino, el pin TRIG se configura como salida para enviar la señal de sonido, y el pin ECHO se configura como entrada para recibir la señal reflejada. Estos pines se asignan a pines específicos del Arduino, como los pines 12 y 13 en el ejemplo del tutorial.
¿Cómo se calcula la distancia medido por el sensor ultrasónico HS-04 en centímetros?
-La distancia se calcula dividiendo la duración en microsegundos por 29.2, ya que el sonido recorre 1 centímetro en 29.2 microsegundos. Este cálculo se realiza en el código de Arduino para obtener la distancia en centímetros.
¿Por qué es necesario esperar 50 milisegundos después de cada medición con el sensor ultrasónico HS-04?
-Es recomendable esperar 50 milisegundos entre mediciones para evitar la saturación del sensor y para permitir que el sensor se estabilice antes de la siguiente medición, lo que mejora la precisión y confiabilidad de los resultados.

Outlines

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🛠️ Introducción al Sensor Ultrasónico HS-04 con Arduino

En este tutorial, Jorge nos presenta el sensor ultrasónico HS-04, un dispositivo muy utilizado en proyectos de Arduino debido a su capacidad para detectar objetos y medir distancias con alta precisión. A diferencia de otros sensores, como los infrarroyos, el HS-04 no se ve afectado por colores oscuros ni la luz solar. Jorge explica los dos tipos de sensores ultrasónicos disponibles, con tres o cuatro pines, y detalla la función de cada pin. Además, menciona el rango de detección, que va desde 2 cm hasta 400 cm, y el ángulo de medición preciso, que es menor a 15 grados. Finalmente, Jorge inicia el proceso de programación para conectar el sensor al Arduino.

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🔧 Configuración y Funcionamiento del Sensor Ultrasónico

Jorge procede a explicar cómo configurar el Arduino para trabajar con el sensor ultrasónico HS-04. Describe la necesidad de conectar los pines 'echo' y 'trigger' al Arduino y cómo estos pines son usados para enviar y recibir señales. Luego, detalla el proceso de enviar una onda de sonido y medir el tiempo que tarda en regresar, lo cual es fundamental para calcular la distancia al objeto. Jorge también menciona la importancia de la velocidad del sonido y cómo afecta la medición, explicando que el sensor funciona como un altavoz y un micrófono para medir la distancia.

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📊 Medición de Distancia y Visualización de Datos

En este segmento, Jorge enseña cómo interpretar los datos del sensor ultrasónico para medir la distancia a un objeto. Expone la fórmula para convertir el tiempo medido en microsegundos en distancia en centímetros, teniendo en cuenta la velocidad del sonido. Jorge utiliza la regla de tres para calcular la distancia y muestra cómo programar el Arduino para mostrar la distancia medida en la pantalla. Finalmente, Jorge menciona la importancia de dejar un tiempo de espera adecuado después de cada medición para garantizar la precisión del sensor.

Mindmap

Keywords

💡Sensor ultrasónico HS-04

El sensor ultrasónico HS-04 es un dispositivo electrónico utilizado para medir distancias a través del sonido. En el video, se explica cómo utilizar este sensor con Arduino, destacando su capacidad para detectar objetos y medir distancias con alta precisión, sin ser afectado por los colores como ocurre con otros sensores.

💡Arduino

Arduino es una plataforma de prototipado abierta y fácil de usar, basada en hardware y software, que permite a los diseñadores y entusiastas crear proyectos interactivos. En el tutorial, se utiliza Arduino para programar y leer datos del sensor ultrasónico HS-04.

💡Distancia de detección

El rango de detección del sensor HS-04 es de 2 a 400 centímetros, lo que significa que puede medir distancias dentro de este intervalo. Esto es relevante para proyectos que requieren una medición precisa de la distancia a objetos cercanos.

💡Pines del sensor

Los pines son conexiones eléctricas en los sensores y placas de Arduino. El video describe que el sensor HS-04 tiene cuatro pines: GND (terreno), VCC (voltaje positivo), Trig (disparo de sonido) y Echo (recepción de sonido). Estos pines son esenciales para conectar el sensor a Arduino y operarlo.

💡Programación

La programación en el contexto del video se refiere al proceso de escribir código en Arduino para que interactúe con el sensor ultrasónico. Se menciona la creación de variables, la configuración de pines y el envío de señales para medir la distancia.

💡Onda de sonido

El sensor ultrasónico funciona emitiendo una onda de sonido y midiendo el tiempo que tarda en reflejarse de un objeto y regresar. En el video, se explica cómo el sensor HS-04 envía una señal trriger (Trig) para emitir la onda y luego recibe la señal echo (Echo) cuando la onda reflejada regresa.

💡Tiempo de viaje

El tiempo de viaje se refiere a la duración que tarda la onda de sonido en ir desde el sensor, reflejarse en un objeto y volver. Se calcula en microsegundos y es fundamental para determinar la distancia al objeto, como se detalla en la explicación del código del sensor.

💡Velocidad del sonido

La velocidad del sonido en el aire es de 343 metros por segundo a condiciones estándar. En el video, se utiliza esta velocidad para convertir el tiempo de viaje en distancia, ya que el sensor opera en microsegundos y la velocidad del sonido en metros por segundo.

💡División de tiempo

Para calcular la distancia, se divide el tiempo de viaje de la onda de sonido entre 2, ya que solo se interesa en el tiempo que la onda tarda en llegar al objeto, no en el tiempo total de ida y vuelta. Este concepto se aplica en la fórmula de cálculo de distancia presentada en el video.

💡Visualización de datos

El video menciona la importancia de visualizar los datos en la pantalla de Arduino para verificar que el sensor esté funcionando correctamente y medir la distancia de manera precisa. Esto ayuda a los usuarios a comprender y validar los resultados del sensor ultrasónico.

Highlights

Tutorial sobre cómo usar el sensor ultrasónico HC-SR04 con Arduino.

El sensor HC-SR04 es uno de los más utilizados en Arduino.

Capaz de detectar objetos y medir distancias con alta precisión.

No se ve afectado por los colores ni la luz solar, a diferencia de otros sensores.

Detección de objetos en un rango de 2 cm a 400 cm con un ángulo de 30 grados.

El ángulo de medición preciso es menor a 15 grados.

Existen dos tipos de sensores ultrasónicos: con 3 pines y con 4 pines.

Los pines del sensor son GND, Vcc, Trig y Echo.

Funciona con una tensión de 5 voltios y un rango de 4.5 a 5.5 voltios.

Consume 15 miliamperios, importante para proyectos con baterías.

Funciona emitiendo sonido y midiendo el tiempo de regreso del eco.

La velocidad del sonido en condiciones estándar es de 343 metros por segundo.

El sensor es alimentado y se configuran los pines Trig y Echo en Arduino.

Se crean variables para almacenar la duración y la distancia medida.

Se envía una onda de sonido utilizando el pin Trig.

Se calcula la distancia dividiendo la duración por 29.2 microsegundos por centímetro.

La distancia se muestra en la pantalla de Arduino.

Se recomienda dejar 50 milisegundos de tiempo entre mediciones para mejorar la precisión.

Tutorial completo con explicación detallada y código de ejemplo.