INGENIERÍA ELECTRÓNICA E INSTRUMENTACIÓN Nombre: Pilicita Andrés-Zambrano Alex
Ing. José Bucheli Bucheli Docente: Ing.
Nivel: Quinto “único”
Asignatura: Instrumentación y sensores
Fecha: 15, agosto de 2017
Parcial: Tercero
Tema: Práctica con aplicación-medidor de distancia con sensor ultrasónico.
INFORME Introducción Esta aplicación aplicación se centra centra en la medición medición de distancias a través de ondas de ultrasonidos, usando el principio de funcionamiento del SONAR. Las características de este sistema son: · Mediciones en rangos medios (Orden de centímetros). · Velocidad de refresco de medida medio (Orden de milisegundos). · Precisión de medida media (Orden de centímetros). Si bien, este es un instrumento
Midiendo el tiempo entre pulsos,
común de corte clásico; con este proyecto se
conociendo
pretenden
y
podemos estimar la distancia del objeto
enfoques de estos sistemas para adaptarlos a
contra cuya superficie impacto el impulso i mpulso de
utilizar
nuevos
recursos
usos y aplicaciones más modernas y de actualidad.
la
velocidad
del
sonido,
ultrasonidos Los sensores sensores de ultrason ultrasonidos idos
son sensores
un
baratos, y sencillos de usar. El rango de
dispositivo para medir distancias. Su
medición teórico del sensor HC-SR04 es de
funcionamiento se base en el envío de un
2cm a 400 cm, con una resolución de 0.3cm.
pulso de alta frecuencia, no audible por el ser
En la práctica, sin embargo, el rango de
humano. Este pulso rebota en los objetos
medición real es mucho más limitado, en
cercanos y es reflejado hacia el sensor, que
torno a 20cm a 2 metros.
Un sensor de ultra sonidos es
dispone de un micrófono adecuado para esa frecuencia.
Los sensores de ultrasonidos
son
sensores de baja precisión. La orientación
de la superficie a medir puede provocar que
reemplazando a los sensores polaroid en los
la onda se refleje, falseando la medición.
robots mas recientes.
Además, no resultan adecuados en entornos con gran número de objetos, dado que el sonido rebota en las superficies generando ecos y falsas mediciones. Tampoco son apropiados para el funcionamiento en el exterior y al aire libre. Pese a esta baja precisión, que impide conocer con precisión la distancia a un
los sensores de ultrasonidos son
objeto,
ampliamente empleados. En robótica es
1.
Características
habitual montar uno o varios de estos sensiores, por ejemplo, para detección de
•
17 mm
obstáculos, determinar la posición del robot, crear
mapas
de
entorno,
o
resolver
laberintos. En aplicaciones en que se requiera una precisión superior en la medición de la
•
Tensión de alimentación: 5 Vcc
•
Frecuencia de trabajo: 40 KHz
•
Rango máximo: 4.5 m
•
Rango mínimo: 1.7 cm
•
Duración mínima del pulso de
distancia, suelen acompañarse de medidores de distancia por infrarrojos y sensores
disparo (nivel TTL): 10 μS. •
ópticos.
SENSOR ULTRASÓNICO HC-SR04
Dimensiones del circuito: 43 x 20 x
Duración del pulso eco de salida (nivel TTL): 100-25000 μS.
•
Tiempo mínimo de espera entre una medida y el inicio de otra 20 mS.
El HC-SR04 es un sensor de distancias por ultrasonidos capaz de detectar objetos y calcular la distancia a la que se encuentra en un rango de 2 a 450 cm. El sensor funciona por ultrasonidos y contiene toda la electrónica encargada de hacer la medición. Su uso es tan sencillo como enviar el pulso
2.
Pines de conexión:
•
VCC
•
Trig ( Disparo del ultrasonido)
•
Echo ( Recepción del ultrasonido)
•
GND
Objetivos:
de arranque y medir la anchura del pulso de retorno. De muy pequeño tamaño, el HC-
Diseñar e implementar un medidor
SR04 se destaca por su bajo consumo, gran
de distancias a través de ondas de
precisión y bajo precio por lo que esta
ultrasonidos emitidas por un sensor ultrasónico HC-SR04.
Entender mediante la práctica el comportamiento
de
un
sensor
ultrasónico cuando está en presencia de objeto y no está en presencia de
lcd.begin(16, 2);
// Fijamos el numero
de caracteres y filas lcd.print("ELECTRONICA ESPE");
//
Aqui va el mensaje
objeto. lcd.setCursor(1,1); lcd.print("MEDIDOR DE 'd' ");
Simulación:
delay(3000); lcd.clear(); lcd.setCursor(1,0); lcd.print("INTEGRANTES: "); // Aqui va el mensaje delay(1000); lcd.setCursor(1,0); lcd.print("PILICITA ANDRES ");
Codificación en Arduino
lcd.setCursor(2,1); #include lcd.print("ALEX ZAMBRANO "); // initialize the library with the numbers of the interface Pins
delay(3000);
//LiquidCrystal lcd(7,8,9,10,11,12);
lcd.clear();
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); pinMode(Pecho, INPUT);
#define Pecho 6
// define el pin
6 como entrada (echo) #define Ptrig 7 pinMode(Ptrig, OUTPUT); long duracion, distancia;
pin 7 como salida (triger) pinMode(13, 1); como salida
void setup() { Serial.begin (9600);
// define el
// inicializa el
}
puerto seria a 9600 baudios void loop() {
// Define el pin 13
lcd.setCursor(0,0);
lcd.setCursor(5,1);
lcd.print("La distancia es: ");
lcd.print(distancia);
digitalWrite(Ptrig, LOW);
lcd.print("cm ");
delayMicroseconds(2); digitalWrite(Ptrig, HIGH);
} // genera el
if (distancia <= 10 && distancia >= 1){
pulso de triger por 10ms
digitalWrite(13, 1);
delayMicroseconds(10);
// en alto
el pin 13 si la distancia es menor a 10cm
digitalWrite(Ptrig, LOW);
Serial.println("Alarma.......");
duracion = pulseIn(Pecho, HIGH); distancia = (duracion/2) / 29;
// calcula
la distancia en centimetros
// envia
la palabra Alarma por el puerto serial //lcd.setCursor(2,0); lcd.setCursor(5,1);
if (distancia >= 500 || distancia <= 0){ // si la distancia es mayor a 500cm o menor a
lcd.print(distancia); lcd.print("cm ");
0cm } Serial.println("---");
// no mide
nada
delay(400);
}
Conclusiones:
else {
El sensor ultrasónico HC-SR04 es un sensor lineal, a medida que se
Serial.print(distancia);
// envia el
aleja o acerca el receptor, este
valor de la distancia por el puerto serial Serial.println("cm ");
// le coloca
a la distancia los centimetros "cm" digitalWrite(13, 0);
proporciona una medida exacta de la distancia en que se encuentra.
El
medidor
con
de detección de objetos, bajo un cierto
// lcd.setCursor(2,0);
lcd.print(distancia);
distancia
ultrasónico tiene un rango mínimo
// en bajo el
pin 13
lcd.setCursor(5,1);
de
valor
definido
por
el
fabricante este no mide.
Recomendaciones:
El sensor ultrasónico se polariza con tecnología TTl, sis u voltaje de
lcd.print("cm ");
polarización sobrepasa el indicado por el fabricante este podría dañarse.
Realizar bien las adecuaciones y acondicionar de la major manera para que se tenga una aplicación precisa.
Bibliografía 1. 2. 3. 4.
https://electronilab.co/tienda/sensor-dedistancia-de-ultrasonido-hc-sr04/ https://earchivo.uc3m.es/handle/10016/ 9052 https://earchivo.uc3m.es/handle/10016/ 9052?show=full https://www.luisllamas.es/medirdistancia-con-arduino-y-sensor-deultrasonidos-hc-sr04/
Anexo hoja de datos:
