Qué es el sensor ultrasónico HC-SR04:funcionamiento y sus aplicaciones

El sensor ultrasónico HC-SR04 incluye un transmisor y un receptor. Este sensor se utiliza para averiguar la distancia desde el objetivo. Aquí, la cantidad de tiempo necesario para transmitir y recibir las ondas decidirá la distancia entre el sensor y un objeto. Este sensor utiliza ondas sonoras mediante el uso de tecnología sin contacto. Al usar este sensor, la distancia que se requiere para el objetivo se puede medir sin daños y proporciona detalles precisos. El rango de este sensor está disponible entre 2cms y 400cms.

¿Qué es el sensor ultrasónico HC-SR04?

El HC-SR04 es un tipo de sensor ultrasónico que usa una sonda para averiguar la distancia del objeto al sensor. Proporciona un rango excepcional de detección sin contacto con lecturas estables y de alta precisión. Incluye dos módulos como transmisor y receptor ultrasónico. Este sensor se utiliza en una variedad de aplicaciones como medición de dirección y velocidad, alarmas antirrobo, médico, sonar, humidificadores, carga inalámbrica, pruebas no destructivas y ecografía.

Configuración de clavijas del sensor ultrasónico HC-SR04

Este sensor incluye cuatro pines y la configuración de pines de este sensor se analiza a continuación.

• Pin1 (Vcc):este pin proporciona una fuente de alimentación de + 5V al sensor.
• Pin2 (Trigger):este es un pin de entrada, que se utiliza para inicializar la medición transmitiendo ondas ultrasónicas manteniendo este pin alto durante 10us.
• Pin3 (eco):este es un pin de salida, que sube por un período de tiempo específico y será equivalente a la duración del tiempo para que la onda regrese a el sensor.
• Pin4 (tierra):este es un pin GND que se utiliza para conectarse al GND del sistema.

Funciones

Las funciones del sensor HC-SR04 incluir lo siguiente

• La fuente de alimentación utilizada para este sensor es de + 5 V CC
• La dimensión es de 45 mm x 20 mm x 15 mm
• La corriente de reposo utilizada para este sensor es <2mA
• El ancho de pulso de entrada del disparador es 10uS
• La corriente de funcionamiento es de 15 mA
• El ángulo de medición es de 30 grados
• El rango de distancia es de 2 cm a 800 cm
• La resolución es de 0,3 cm
• El ángulo efectivo es <15 °
• El rango de frecuencia de funcionamiento es de 40 Hz
• La precisión es de 3 mm

Funcionamiento del sensor ultrasónico HC-SR04

El sensor ultrasónico HC-SR04 viene con cuatro pines, a saber, pin Vcc, pin de disparo, pin de eco y pin de tierra. Este sensor se utiliza para medir la distancia precisa entre el objetivo y el sensor. Este sensor funciona principalmente con las ondas sonoras.

Cuando se le da alimentación a este módulo, genera las ondas sonoras que viajan por el aire para golpear el objeto necesario. Estas ondas golpean y regresan del objeto, luego se acumulan en el módulo receptor.

En este caso, tanto la distancia como el tiempo que se han tomado son directamente proporcionales porque el tiempo que se tarda en recorrer más distancia es alto. Si la clavija del gatillo se mantiene alta durante 10 µs, se generarán ondas ultrasónicas que viajarán a la velocidad del sonido. Entonces crea ocho ciclos de explosión sónica que se reunirán dentro del pin Echo. Este sensor ultrasónico está interconectado con Arduino para medir la distancia necesaria entre el sensor y el objeto. La distancia se puede calcular utilizando la siguiente fórmula.

S =(V x t) / 2

Donde la "S" es la distancia requerida

'V' es la velocidad del sonido

't' es el tiempo que tardan las ondas de sonido en regresar después de golpear el objeto.

La distancia real se puede calcular dividiendo su valor entre 2, ya que el tiempo será el doble una vez que las ondas viajen y regresen del sensor.

Sensor ultrasónico HC-SR04 con placa Arduino

Aquí estamos dando un ejemplo para el sensor ultrasónico HC-SR04 usando la placa Arduino. Este sensor está interconectado con una placa Arduino.

Los componentes requeridos de este proyecto incluyen principalmente la placa Arduino UNO, el sensor ultrasónico HC-SR04, la placa de pruebas y los cables de puente. Las conexiones de este proyecto son muy simples como las siguientes.

• El pin VCC del sensor está conectado a 5V del Arduino
• El pin Trig del sensor está conectado al Pin 11 en el Arduino
• El pin Echo del sensor está conectado al Pin 12 en el Arduino
• El pin GND del sensor está conectado al pin GND en el Arduino

Trabajando

La medición de la distancia precisa se puede lograr conectando el sensor HC-SR04 con diferentes tipos de placas Arduino.

Al principio, dé la fuente de alimentación al sensor para que se encienda y conecte el pin GND de este sensor al pin GND de la placa Arduino. Y el módulo del sensor se puede encender con el suministro de voltaje de la placa Arduino cuando la corriente que se extrae a través del sensor es inferior a 15 mA. Por lo tanto, las clasificaciones de corriente de Arduino no afectarán al sensor.

Una vez configurada la disposición principal, conecte los dos pines de los sensores, como Trig &Echo, a los pines de entrada / salida de la placa Arduino. Como discutimos anteriormente, el pin Trig en el sensor debe mantenerse 10us al principio para iniciar el método de medición. Por lo tanto, este módulo sensor generará ondas sonoras en la frecuencia de 40.000 Hz alrededor de cada segundo desde la fuente.

Cuando las ondas sonoras regresen, el pin Echo se activará hasta que el receptor obtenga estas ondas. El tiempo se medirá con la ayuda de una placa Arduino.

Aplicaciones

Las aplicaciones del sensor HC-SR04 incluir lo siguiente,

• Este sensor se utiliza para medir la velocidad y la dirección entre dos objetos
• Se utiliza en carga inalámbrica
• Ecografía médica
• Esto se usa para detectar objetos y evitar obstáculos usando robots como bípedos, búsqueda de caminos, evitación de obstáculos, etc.
• Medición de profundidad
• Humidificadores
• Este sensor se utiliza para trazar los objetos cercanos al sensor girándolo
• Pruebas no destructivas
• Al utilizar este sensor de profundidad de pozos, los pozos se pueden medir transmitiendo las ondas a través del agua.
• Sistema integrado
• Alarmas antirrobo

Por lo tanto, se trata del sensor ultrasónico HC-SR04. Finalmente, de la información anterior, podemos concluir que este sensor utiliza un sonar para medir la distancia entre el sensor y el objeto. El transmisor envía una señal de sonido de alta frecuencia. Una vez que la señal descubre un objeto, se refleja en el pin de eco del transmisor. El tiempo necesario para la transmisión y recepción de la señal nos permite determinar la distancia a un objeto. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuáles son los mismos sensores que determinan la distancia?