PIC 18F45XX. El sensor de distancias (SRF04/05)

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Tomás Romero Belmonte
hace 5 años
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2 1. Características generales SRF04/05 Se trata de un medidor de distancias de bajo costo por ultrasonidos. La detección del objeto se consigue midiendo el tiempo que tarda en rebotar un haz de ultrasonidos sobre la superficie de un objeto. Internamente está constituido por un microcontrolador y dos cápsulas ultrasónicas de 40khz. Una para el disparo y otra para recibir el eco.

3 2. Hoja de características SRF05 Rango de medida: Entre 1.7cm y 400cm. Tensión de alimentación: 5v Frecuencia: 40Khz. Duración mínima del pulso de disparo: 10us Duración del pulso de eco: us Tiempo de espera entre medidas: 20ms Dos modos de funcionamiento: Modo1: Compatibilidad con el SRF04 (4 hilos). Modo2: Modo a tres hilos.

4 3. El SRF05 en modo(i): Conexión Con esta conexión el sensor se comporta como un SRF04 usando una línea de salida de Eco y otra para la entrada de Disparo.

5 4. El SRF05 en modo(i): Procedimiento de uso Configurar el pin de Eco (entrada) y el de Disparo (salida). Aplicar un pulso de, mínimo 10us, al pin de Disparo. El módulo transmite un tren de pulsos de 8 ciclos a 40KHz. Esperar a que el pin de salida de Eco pase a nivel 1. Inicializar a cero y poner en marcha el Temporizador. Cuando la cápsula receptora recibe la señal rebotada en un objeto la salida de Eco pasa de nuevo a nivel 0. Medir la duración del pulso de esta señal, es decir, el tiempo en que la señal eco se mantiene a 1. Calcular el valor de la distancia en función del tiempo registrado.

6 5. El SRF05 en modo(i): Diagrama de tiempos

7 6. El SRF05 en modo(ii): Conexión Con esta conexión el sensor utiliza una única línea del pic para el Eco y el Disparo. Hay que tener la precaución de configurar el pin del pic como entrada o salida, según corresponda en cada momento.

8 7. El SRF05 en modo(ii): Procedimiento de uso Configurar el pin de Eco/Disparo como (salida). Aplicar un pulso de, mínimo 10us, al pin de Eco/Disparo. El módulo transmite un tren de pulsos de 8 ciclos a 40KHz. Configurar el pin de Eco/Disparo como (entrada). Esperar a que el pin de Eco/Disparo pase a nivel 1. Inicializar a cero y poner en marcha el Temporizador. Cuando la cápsula receptora recibe la señal rebotada en un objeto el pi Eco/Disparo pasa de nuevo a nivel 0. Medir la duración del pulso de esta señal, es decir, el tiempo en el que el pin Eco/Disparo se mantiene a 1. Calcular el valor de la distancia en función del tiempo registrado.

9 8. Cálculo de la distancia para SRF04 y SRF05 La distancia en cm del obstáculo se obtiene aplicando la siguiente fórmula: dist_cm= duración_del_pulso_en_us / 59 Donde: duración_del_pulso_en_us= lectura_timer * PRESCALER * TCY El valor 59 se obtiene al considerar la velocidad del sonido como 340 m/s, es decir cm/s o bien 0,034 cm/us Haciendo el inverso: 1/0.034 = 29,41 us/cm Como el sonido tiene que ir y volver al sensor debemos multiplicar por dos este valor con lo cual obtenemos 29.41*2= 58,82 us/cm Es decir por cada 59us que midamos en el Timer tendremos una distancia al obstáculo de un centímetro.

10 9. El SRF05 en modo(ii): Diagrama de tiempos

11 10. Entradas para sensores en el entrenador En estas entradas se pueden conectar hasta 6 sensores SRF05 en modo 2 (a tres hilos) únicamente conectando Vcc,Gnd y el pin de Eco/Disparo en RD0,RD1,RD2,RD3,RC6 o RC7, pero para ello tenemos que desconectar todas las resistencias de pull-up de 18K.

12 11. Conexión con el entrenador En la parte superior del entrenador están situados 6 conectores molex de 4 pines. Los pines de entrada del pic son: (D1 D0 D3 C6 C7D2) NO UTILIZAR ESTOS CONECTORES CON LAS RESISTENCIAS DE PULL-UP CONECTADAS. CONECTAR LOS SENSORES DIRECTAMENTE A LOS PINES DEL PIC USANDO EL CONECTOR DE 40 PINES DESCONECTANDO LA PLACA DE PERIFÉRICOS

13 12. Montaje de los cables de conexión con la placa Conexión directa a los conectores de la placa. (sin resistencias de 18K) Conexión usando el conector de expansión

se puede asociar a un encapsulado CONN-SIL5 en ARES, pero también se puede

14 13. Simulación en Proteus No existe el componente SRF05 en las librerías de proteus pero se puede crear fácilmente uno como el de la figura: El componente se puede asociar a un encapsulado CONN-SIL5 en ARES, pero también se puede diseñar un encapsulado personalizado como el de la figura. Este componente NO se puede simular

programa que muestre en el LCD el texto STOP si se detecta un

15 14. Programa de ejemplo Utilizar el sensor de ultrasonidos SRF05 en modo 2, usando RA0 como pin de Eco/Disparo, para realizar un programa que muestre en el LCD el texto STOP si se detecta un obstáculo a menos de 12cm o bien, el texto AVANZA en caso contrario.

16 Solución en C18 (l)

17 Simulación en Proteus No se puede Simular este sensor en PROTEUS

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