Sensor Ultrasónico con Arduino

El sensor ultrasónico es una herramienta muy versátil en el mundo de la electrónica y la robótica. Con Arduino, podemos utilizarlo para medir distancias, detectar objetos y evitar obstáculos en diversos proyectos. En esta guía, exploraremos cómo conectar y programar un sensor ultrasónico HC-SR04 con Arduino, además de mostrar algunos proyectos interesantes donde se puede aplicar.

¿Qué es el Sensor Ultrasónico HC-SR04?

El sensor ultrasónico HC-SR04 es un dispositivo que mide la distancia a un objeto utilizando ondas sonoras. Emite un pulso ultrasónico y mide el tiempo que tarda en reflejarse de vuelta desde un objeto. Este tiempo se convierte en una medida de distancia.

Conexión del Sensor Ultrasónico a Arduino

Antes de poder programar el sensor, debemos conectarlo correctamente a la placa Arduino. A continuación, se muestra un diagrama de conexión.

Diagrama de Conexión:

VCC: Conectar al pin de 5V de Arduino.
GND: Conectar al pin GND de Arduino.
TRIG: Conectar al pin digital 13 de Arduino.
ECHO: Conectar al pin digital 12 de Arduino.
Simulación: https://www.tinkercad.com/things/96u33v3jOTb-conexion-del-sensor-ultrasonico-a-arduino

Código de Ejemplo

Aquí tienes un ejemplo de código para empezar a trabajar con el sensor ultrasónico HC-SR04:

const int trigPin = 13;
const int echoPin = 12;
long duration;
int distance;

void setup() {
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);

  duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
  distance = duration * 0.034 / 2;

  Serial.print("Distance: ");
  Serial.print(distance);
  Serial.println(" cm");

  delay(1000);
}

Cómo Funciona el Sensor Ultrasónico

El sensor ultrasónico HC-SR04 funciona mediante la emisión de un pulso sonoro y la medición del tiempo que tarda en regresar. Este tiempo se convierte en distancia utilizando la fórmula:

$Distancia = \frac{\text{Tiempo} \times 0.034}{2}$

El factor 0.034 es la velocidad del sonido en cm/µs. Dividimos por 2 porque el tiempo medido es el viaje de ida y vuelta del pulso sonoro.

Proyectos Comunes con el Sensor Ultrasónico y Arduino

El sensor ultrasónico es popular en proyectos como robots evitadores de obstáculos, sistemas de estacionamiento, medidores de nivel de líquidos y más. Aquí exploramos algunos de estos proyectos y cómo implementar el sensor en cada uno.

Proyecto: Carrito que Evita Obstáculos

Uno de los proyectos más comunes es el carrito que evita obstáculos. Con el sensor ultrasónico, el carrito puede detectar objetos en su camino y cambiar de dirección para evitar colisiones.

Pasos del proyecto:

Conectar el sensor ultrasónico al Arduino como se describió anteriormente.
Añadir motores y ruedas al carrito, controlados por un controlador de motores.
Programar el Arduino para mover el carrito hacia adelante y girar cuando se detecta un obstáculo.

Aplicaciones Avanzadas del Sensor Ultrasónico

Más allá de evitar obstáculos, los sensores ultrasónicos pueden usarse en aplicaciones avanzadas como la creación de mapas tridimensionales, donde varios sensores se utilizan para escanear y mapear el entorno. Estos sistemas pueden regresar sobre sus pasos y evitar obstáculos de manera más sofisticada.

Solución de Problemas Comunes

Mediciones erráticas: Verifica las conexiones y asegúrate de que no haya interferencias eléctricas.
Rango limitado: Asegúrate de que no haya objetos demasiado cerca del sensor que puedan causar lecturas falsas.
Problemas de alimentación: Usa una fuente de alimentación estable para evitar