Puerta automática con Arduino y sensor ultrasónico HC-SR04

Componentes y suministros

• Arduino UNO × 1
• Sensor ultrasónico HC-SR04 × 1
• Motor DC 12V × 1
• Shield de motor L293D × 1
• Pantalla LCD 16x2 RGB (Adafruit) × 1
• Buzzer piezoeléctrico × 1
• Cables jumper × 1

Aplicaciones y servicios

• Arduino IDE

Sobre el proyecto

Sistema de apertura automática de puertas

Este proyecto implementa un sistema mecatrónico de apertura y cierre automático de puertas mediante detección de presencia con sensor ultrasónico. Es común en tiendas, supermercados y edificios.

El sistema detecta una persona u objeto a ≤5 cm, abre la puerta mediante motor DC con cremallera y piñón, muestra estado en LCD, emite sonido con buzzer durante la apertura y cierra tras un tiempo.

Componentes detallados

• Arduino UNO R3 (ATmega328P) - controlador principal
• HC-SR04 - sensor ultrasónico (2cm-400cm, precisión 3mm)
• Motor DC 12V - 170 RPM sin carga, relación 1:48
• LCD 16x2 - muestra estado "WELCOME" / "Please Enter"
• Buzzer piezoeléctrico - señal acústica durante apertura
• Shield L293D - driver H-bridge para controlar motor desde Arduino (evita quemar el microcontrolador)
• Elementos mecánicos: acrílico para prototipo con puerta corrediza
• Fuente de alimentación 12V

Funcionamiento del sensor HC-SR04

1. Pulso de 10µs en pin TRIG
2. Módulo envía 8 pulsos a 40kHz
3. Mide tiempo de eco en pin ECHO
4. Distancia = (tiempo × 340m/s) / 2

Paso a paso

Paso 1: Reunir hardware y herramientas

Herramientas opcionales: multímetro, soldador.

Paso 2: Programa Arduino

Código adjunto en la sección Código.

Paso 3: Conexiones hardware

Según esquemático. Pines principales:

• TRIG → Pin 7
• ECHO → Pin 4
• Motor EN → Pin 2
• Motor IN1 → Pin 3
• Motor IN2 → Pin 6
• Buzzer → Pin 10
• LCD: RS=12, E=11, D4=5, D5=8, D6=9, D7=1

Paso 4: Cargar programa y alimentar

Subir sketch, conectar alimentación 12V al shield.

Código

#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 8, 9, 1);

const int trigPin = 7;
const int echoPin = 4;
const int mt_En_Pin1 = 2;
const int mt_IN1_Pin2 = 3;
const int mt_IN2_Pin3 = 6;
int buzz = 10;
long duration;
int distance;

void setup() {
  lcd.clear();
  lcd.begin(16, 2);
  lcd.print("WELCOME");
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
  pinMode(mt_En_Pin1, OUTPUT);
  pinMode(mt_IN1_Pin2, OUTPUT);
  pinMode(mt_IN2_Pin3, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
  pinMode(buzz, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
  distance = duration * 0.034 / 2;

  if (distance <= 5) {
    digitalWrite(13, HIGH);
    delay(1000);
    digitalWrite(mt_En_Pin1, HIGH);
    analogWrite(mt_IN1_Pin2, 50);
    analogWrite(mt_IN2_Pin3, 0);
    delay(2000);
    analogWrite(mt_IN1_Pin2, 0);
    analogWrite(mt_IN2_Pin3, 0);
    delay(1000);
    tone(buzz, 1000);
    delay(1000);
    tone(buzz, 1000);
    delay(1000);
    noTone(buzz);
    delay(3000);
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("Please Enter");
    delay(1000);
    analogWrite(mt_IN1_Pin2, 0);
    analogWrite(mt_IN2_Pin3, 50);
    delay(3000);
  } else {
    digitalWrite(13, LOW);
    digitalWrite(mt_En_Pin1, LOW);
    analogWrite(mt_IN1_Pin2, 50);
    analogWrite(mt_IN2_Pin3, 0);
  }
}

Piezas personalizadas

Imagen de conexiones hardware.

Esquemáticos

Diagramas de conexión disponibles en el proyecto original.