13 T Tutorial 13: Modulo sensor ultrasónico; Haz una alarma. Objetivo En esta práctica conoceremos el sensor ultrasónico, y aprenderemos a programarlo, y también haremos una alarma sencilla para poner a prueba el sensor. Materiales 1 Arduino uno 1 Led 1 Cable AB 1 resistencia 220 ohm 1 Sensor ultrasónico HC-SR04 Cables de conexión
13.1 T Qué es un sensor ultrasónico? El sensor de ultrasonido, nos permite obtener la distancia a partir de la medición del tiempo de ida y vuelta del pulso de ultrasonido(medición del tiempo del eco) para ello, utilizaremos el sensor hc-sr04 como hemos estado comentando anteriormente. Explicaremos con la siguiente figura, cómo funciona el sensor por ultrasonidos. Como podemos ver en la figura, el sensor lanza un pulso y recibe una respuesta a través del Eco que este hace al rebotar contra una superficie sólida. En este caso, por ejemplo una pared. Este principio es el que utilizaremos para poder medir la distancia; midiendo el tiempo entre la ida y la vuelta y sabiendo la velocidad de propagación del sonido en el aire. El sensor HC-SR04 se alimenta con 5 volts a 1.5 ma(dc) lo cual lo hace ideal para trabajar con arduino. Características del HC-SR04: -Alimentación de 5 volts. -Interfaz de cuatro hilos (vcc, trigger, echo, GND). -Rango de medición: 2 cm a 400cm. -Corriente de alimentación: 1.5mA. -Frecuencia de pulso: 40Khz. -Apertura del pulso ultrasónico: 15. -Señal de disparo: 10us.
-Dimensiones del módulo: 45x20x15mm. Conexión. AR 13.2 T La siguiente imagen muestra cómo se conectara el sensor HC-SR04 y el Arduino de manera correcta basándonos en nuestra programación. -La línea de trigger (verde) conectarla al pin 10 del Arduino. -La línea de echo (amarillo) conectarla al pin 9 del arduino. -La línea de VCC (rojo) conectarla al pin del Arduino con el mismo nombre. -La línea GND (negro) conectarla al pin del Arduino con el mismo nombre. -La resistencia de 220Ω va un extremo en la parte negativa del protoboard mientras su otra pata va al negativo del LED. -La pata positiva del LED se conecta al pin 11 del Arduino y su pata negativa a la resistencia.
13.3 T Código. En el código tenemos que realizar la fórmula matemática para poder obtener la distancia en centímetros, pero al igual que en las practicas pasadas importaremos la librería necesaria para facilitarnos la programación y que el código sea más simple, la podemos buscar en internet como librería para sensor ultrasónico HC-SR04 o podemos bajarla de Aquí. Una vez descargada, vamos a enseñaros a como añadir una librería en el entorno de Arduino. Estos son los pasos para insertar una librería en el entorno de Arduino: Primero El archivo descargado lo descomprimimos y luego abrimos el IDE de arduino.
13.3 T Una vez arrancado el entorno, nos iremos al menú programa->incluir Librería-> Añadir Librería Seguidamente nos pedirá la localización de la carpeta extraída con el código de la librería. Seleccionamos la que nos hemos descargado entramos en la carpeta y luego seleccionamos la carpeta Ultrasonic y damos click en abrir.
13.4 T Con esto la librería ya está importada, solo resta escribir el código. Esta vez usamos otra forma de agregar los pines conectados, con la función #define, luego declaramos los nombre de los sensores del ultrasónico. A los cuales ya les definimos pin. En el void loop, declaramos una variable tipo float llamada distance, y esta almacenara los datos obtenidos en centímetros por el sensor, sin necesidad de realizar la operación matemática. Para hacer la alarma ponemos algunas condiciones, donde si l distancia es menor a 21 cm entonces encenderá el LED, si esa condición no se cumple entonces se apagara el LED. Al final escribimos algunos Serial.print para ver en monitor los datos leídos, para comprobar cómo actúa la alarma.
13.5 T Sección de preguntas 1 Cuál es la condición que programamos para que encendiera el led? 2 Es necesario usar la librería para que funcione el sensor? 3 Menciona 2 aplicaciones que podrías hacer con este sensor. 1 La condición es Si la distancia detectada es menor a 21 cm, entonces encender el led, sino apagarlo. 2 En nuestro caso si es necesaria ya que usaremos funciones especiales que incluye esta librería, que nos ahorraran mucho código. 3 Puerta inteligente, Alarma anti-robos.