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Introducción

En este tutorial explicaremos cómo utilizar un sensor ultrasónico HC-SR04 con Arduino para la medición de distancia y detección de obstáculos.

Quizá la característica más destacada del HC-SR04 es que puede ser adquirido por una baja suma de dinero y esto mismo lo ha hecho un sensor muy popular. Sin embargo, la baja cantidad de dinero que invertimos en el producto, no demerita demasiado en la exactitud del sensor ni en su facilidad de uso, por lo que su relación costo / beneficio es muy buena.

Existen una buena cantidad de proyectos que se pueden realizar con el sensor ultrasónico de distancia y Arduino, por lo que este tutorial te dará las bases para realizar tus propios proyectos dando rienda suelta a tu creatividad.

Materiales

Para realizar las prácticas con este sensor requerimos los siguientes materiales:

Nosotros utilizamos el protoboard, pero vale cualquier otra forma de montar y conectar los componentes. Incluso un simple juego de cables dupont funciona perfecto, con la ventaja de resultar mucho más compacto.

Funcionamiento y especificaciones del sensor

Para conocer las especificaciones del sensor así como la forma en que se realizan las mediciones de distancia te recomendamos revisar la página de producto en nuestra tienda de electrónica en línea. En esta encontrarás mucha información de utilidad para trabajar con el sensor HC-SR04, incluyendo la liga para descargar la hoja de datos (datasheet).

Conexión de sensor ultrasónico HC-SR04 con Arduino

La conexión del sensor con Arduino es muy sencilla. Podemos realizarla utilizando un protoboard, o directamente con alambres. Para lograr que el sensor funcione, son necesarias 4 señales:

  • VCC – Alimentación de 5 volts
  • GND – Tierra o común del circuito
  • TRIG – Señal de disparo
  • ECHO – Señal de eco

La siguiente imagen muestra como queda conectado el sensor utilizando solamente cables:

Diagrama de conexión de un sensor ultrasónico HC-SR04 con Arduino Uno R3.

Cabe aclarar que nosotros hemos utilizado los pines 11 y 12, pero vale cualquier otra combinación de pines.

No hay mucho más que decir, ya que es bastante fácil de conectar, solamente tener cuidado con la polaridad y posición de las señales.

Programación de sensor ultrasónico HC-SR04 con Arduino

Librería de Arduino

La librería de Arduino que recomendamos para usarse con el sensor HC-SR04 se llama NewPing. Esta librería tiene una buena cantidad de características para sacarle el máximo provecho a nuestro sensor.

También recomendamos la librería GFUltrasonic que ha elaborado nuestro equipo de ingenieros y que provee una alternativa de muy bajo uso de recursos.

Código básico sin librería

El primer programa muestra el resultado de la medición de distancia efectuada por el sensor en el monitor serial de Arduino. Nos servirá para validar que el sensor y las conexiones funcionan correctamente y puede servir como punto de partida para programas más complejos.

Código básico con librería NewPing

Al utilizar una librería para programar el sensor HC-SR04, podemos ahorrar algunos pasos y el código queda más compacto. Por ejemplo, el siguiente programa utiliza la librería NewPing la cual deberemos tener instalada en nuestro IDE.

Debido a que este programa realiza un promedio de las mediciones del sensor es probable que notemos que la operación del sensor mejora al utilizar este código.

Enlaces y lecturas recomendadas

Conclusión

En este tutorial aprendimos a conectar el sensor HC-SR04 con una tarjeta Arduino Uno y realizamos la medición de distancia partiendo de una programación básica.

Realizamos la programación de un sensor ultrasónico utilizando las funciones nativas de Arduino y luego aprendimos que se puede utilizar la librería NewPing para obtener mediciones más precisas y sacar el mayor provecho al sensor.

Realizamos código que permite efectuar alguna acción cuando se detecta una medición por debajo o por arriba de cierto umbral, lo que nos permitirá realizar otras acciones en programas posteriores, como por ejemplo cambiar el rumbo de un robot para evitar una colisión.

Revisamos las características de un sensor HC-SR04 y su funcionamiento, pero para una descripción más detallada del mismo recomendamos visitar la página del producto en nuestra tienda.

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