Código Arduino e vídeo para o sensor ultrassônico de distância HC-SR04

Código Arduino e vídeo para o sensor ultrassônico de distância HC-SR04

Neste tutorial, vamos explorar como usar o sensor de distância ultrassônico HC-SR04 com um Arduino. O HC-SR04 é uma maneira econômica e eficaz de medir distâncias usando ondas ultrassônicas. Ao enviar um sinal e medir o tempo que o eco leva para retornar, podemos calcular com precisão a distância até um objeto.

Este projeto envolve configurar o sensor com um Arduino e escrever um programa simples para ler e exibir as medidas de distância. O programa utilizará a biblioteca NewPing para simplificar a comunicação com o sensor. Se quiser uma referência visual ou esclarecimentos adicionais sobre qualquer etapa, não deixe de conferir o vídeo (no vídeo em 00:00).

Hardware explicado

O sensor ultrassônico HC-SR04 consiste em dois componentes principais: um transmissor e um receptor. O transmissor emite pulsos ultrassônicos em uma frequência acima da faixa audível humana, enquanto o receptor escuta o eco desses pulsos depois que eles se refletem em um objeto. Ao calcular o tempo entre o envio do pulso e o recebimento do eco, podemos determinar a distância até o objeto.

O sensor possui dois pinos essenciais: o pino de disparo e o pino de eco. O pino de disparo é usado para iniciar a medição enviando um pulso curto em nível alto, enquanto o pino de eco recebe o sinal refletido e mede o tempo que leva para o eco retornar.

Detalhes da ficha técnica

Fabricante	HC-SR04
Número da peça	HC-SR04
Tensão lógica/E/S	5 V
Tensão de alimentação	5 V
Corrente de saída (por canal)	15 mA
Corrente de pico (por canal)	20 mA
Orientação sobre a frequência PWM	Não aplicável
Limiares lógicos de entrada	0.3 V (baixo), 0.7 V (alto)
Queda de tensão / R_DS(on) / saturação	Não aplicável
Limites térmicos	0°C a 70°C
Pacote	Módulo
Notas / variantes	Alcance máximo 400 cm

Garanta uma fonte de alimentação adequada (5 V).
Mantenha o sensor limpo para leituras precisas.
Use o pino de disparo para iniciar as medições.
Não exceda a distância máxima para resultados confiáveis.
Mantenha um caminho desobstruído para que as ondas ultrassônicas possam ser refletidas de volta.
Use capacitores de desacoplamento próximos aos pinos de alimentação.
Tenha cuidado com o ruído ambiente que pode interferir nas leituras.
Teste diferentes distâncias para se familiarizar com o sensor.

Instruções de fiação

Arduino Wiring for HC-SR04 ulrasonic sensor

Para ligar o sensor ultrassônico HC-SR04 ao seu Arduino, siga estes passos:

Conecte oVCCpino do HC-SR04 para o pino 5V do Arduino.
Conecte oGNDpino do HC-SR04 para um pino de terra no Arduino.
Conecte oTRIGpino do HC-SR04 (que normalmente é azul) ao pino digital 12 no Arduino.
Conecte oECHOpino do HC-SR04 (que geralmente é verde) ao pino digital 11 no Arduino.

Certifique-se de que as conexões estejam seguras para evitar quaisquer leituras intermitentes. Se estiver usando uma configuração diferente ou tiver fiação alternativa, consulte o vídeo para orientação adicional (no vídeo em 00:00).

Exemplos de Código e Guia Passo a Passo

O código a seguir inicializa a biblioteca NewPing e configura os pinos para o sensor HC-SR04. Os principais componentes incluem definir os pinos de trigger e echo, bem como a distância máxima.

#define TRIGGER_PIN  12  // Trigger pin
#define ECHO_PIN     11  // Echo pin
#define MAX_DISTANCE 200  // Max distance in cm

NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE); // Set up NewPing

Neste excerto, oTRIGGER_PINeECHO_PINestão configurados para os pinos digitais 12 e 11, respectivamente. OMAX_DISTANCEé definido como 200 cm, que é a distância máxima que você está interessado em medir.

A seguir, temos a função setup, onde o monitor serial é inicializado para exibir os resultados:

void setup() {
  Serial.begin(115200); // Initialize serial monitor
}

Este código abre a comunicação serial a uma taxa de 115200 baud, permitindo-nos ver as medições de distância no monitor serial.

Finalmente, a função loop mede a distância e verifica se é menor ou igual a 12 cm:

void loop() {
  delay(50); // Wait between pings
  int distance = sonar.ping_cm(); // Measure distance
  if(distance <=12){ // Check distance
    Serial.println("Very close"); // Print if very close
  }
}

Noloop(), introduzimos um atraso de 50 milissegundos para controlar a frequência das medições. A distância é medida e, se for menor ou igual a 12 cm, é impresso "Muito perto" no monitor serial.

Para o código completo, por favor consulte a seção de carregamento abaixo do artigo.

Demonstração / O que esperar

Quando você executar o programa, o Arduino medirá continuamente a distância até o objeto mais próximo. Ele deve imprimir a distância em centímetros e notificá-lo com "Muito perto" quando um objeto for detectado dentro de 12 cm. Se o objeto estiver muito próximo, você pode obter leituras imprecisas ou nenhuma leitura, como mostrado no vídeo (no vídeo, aos 10:00).

Certifique-se de que o sensor está posicionado corretamente e de que não há obstáculos bloqueando as ondas ultrassônicas. Se tudo estiver configurado corretamente, você deverá ver medições consistentes exibidas no monitor serial.