Medición de distancias con el sensor ultrasónico HC-SR04 y
el sistema Bolt 18F2550
Desarrollo del proyecto: Moisés Meléndez Reyes
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Antecedentes:
Los sensores ultrasónicos modernos para la medición
de distancias, son de bajo costo y permiten su acoplamiento a
sistemas microcontroladores. Estos sensores cuentan con una pequeña
bocina emisora del sonido y un micrófono receptor de la señal
ultrasónica rebotada por el objeto del cual se desea medir la
distancia.
El principio de funcionamiento es el siguiente: a
través de la bocina se envían trenes de pulsos de ultrasonido a una
frecuencia 40 Khz. Esta señal rebota contra el objeto y regresa al
sensor, siendo detectada por el micrófono (Figura 1). Una vez que se
mide el retraso entre la señal emitida y recibida, con base en la
velocidad constante de propagación del sonido (340 metros por
segundo) y utilizando una fórmula aritmética (Figura 4) puede
calcularse la distancia a dicho objeto.
El
sensor HC-SR04, con capacidad de
medir distancias entre 2 cms y 4 metros, fue empleado en el proyecto
que se describe enseguida.
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Descripción general:
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El sensor HC-SR04 maneja 2 señales de control
conectadas al microcontrolador, en este caso el sistema Bolt
18F2550. La primera es 'Trig", que es un pulso con 10 us de duración
que dispara la emisión de 8 pulsos de ultrasonido a través de la
bocina, como se muestra en la imagen. La segunda señal, llamada
'Echo', genera un pulso cuya duración es igual al tiempo de
respuesta de la señal ultrasónica rebotada por el objeto a medir. |
Figura 1: Pruebas de medición de distancia con el sensor
ultrasónico HC-SR04
Figura 2: Diagrama de conexiones Bolt 18F2550 y sensor HC-SR04
Figura 3: el sistema Bolt 18F2550 muestra en el display LCD la
distancia medida a través del sensor HC-SR04
Figura 4: para la comprobación de la precisión del sensor, se realizaron pruebas
con un escalímetro, moviendo el objeto y observando la distancia mostrada por el
sistema Bolt 18F2550 en su LCD, y comparando con la marca en el escalímetro. La
precisión es aproximadamente de unos 3 mm midiendo distancias desde 3 cms hasta
50 cms.
Figura 5: Cálculo de la distancia a partir del tiempo de retraso
de la recepción del eco.
Kit desarrollo con el sensor ultrasónico HC-SR04 y el
sistema Bolt 18F2550
Sensor ultrasónico de distancia HC-SR04
Sensor de distancia con el sistema BOLT_HC-SR04.pdf
Firmware
BOLT_HC-SR04.zip
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