Sensor Ultrasonico HC-SR04

O sensor ultrasônico HC-SR04 funciona como um detector de objetos e permite medir distâncias mínimas de 2 centímetros podendo chegar a distancias máximas de até 450 centímetros, com uma precisão de 3 milímetros.

Este produto é destinado a usuários avançados e que compreendam as limitações e oscilações de medições analógicas.

Funcionamento: Necessita de um gatilho (trigger) de pelo menos 10us de nivel alto. O módulo envia automaticamente 8 pulsos de 40kHz e automaticamente detecta se houve retorno de algum pulso. Se houver um sinal de retorno a partir dos disparos, o nivel de saída é modificado.

Especificações:

Características: Model: HC-SR04

Voltagem de funcionamento: 5V(DC)

 Corrente: Menor que 2mA.

Saída de Sinal: Electric frequency signal, high level 5V, low level 0V.

Angulo de Sensor: Não maior que 15 degrees.

Distância de Detecção: de 2cm a 450cm

Precisão: Acima de 3mm

Parâmetros técnicos do Módulo:

1. Tensão de trabalho: 5V (DC)

2. Corrente em Stand by: Menos de 2mA.

3. Sinal de Saida: 5V de alto nível, 0V nível baixo.

4. Ângulo do sensor: não superior a 15 graus.

5. Distância de detecção: 2cm-450cm centímetros.

6. Alta precisão: Até 0,3 centímetros

7. Sinal de entrada trigger: 10us impulso TTL

8. Sinal Echo: saída TTL PWL sinal

Modo de conexão: 1.VCC 2.trig (T) 3.echo (R) 4.GND

Como Funciona

Estes sensor emite um som de 40 000 Hz que viaja através do ar e se encontra um objeto ou obstáculo de massa muito mais densa que o ar em sua trajetória, esta onda sonora é parcialmente refletida de volta ao sensor. Considerando-se a velocidade de propagação do som no ar e o tempo de ida e volta, é possível calcular a distância com serta acuracidade.

Este módulo HC-SR04 Ultrasonic tem 4 pinos, Ground, VCC, Triger and Echo. O Ground e o VCC são os pinos de alimentação 5V DC os pino Trig e Echo são os pinis necessários para a leitura, sendo o Trig, o gatilho de disparo e Echo o pino para a leitura do tempo de resposta.

De acordo com o código oferecido abaixo, Trig deve ser ligado ao pino 9 e Echo ao pino 10 do seu Arduino.

Para gerar um sinal de leitura você deve elevar o nível de sinal do pino Trig a 5V por 10 µs. Isso irá enviar 8 ciclos de pulsos ultrasonicos que poderão ser lidos pelo sensor caso haja uma massa a frente do sensor. O pino Echo irá disponibilizar o tempo em microsegundos da duração da jurnada do pulso de ultrassom.

Por exemplo, se um objeto a 10 de distância do sensor, sendo a velocidade do som no ar padrão de 340 m/s ou 0.034 cm/µs a onda de som precisará viajar por aproximadamente 294 u segundos. No entanto, o tempo que será lido no pino Echo será o dobro, pois o tempo medido, será o de ida até o objeto e o devolta até o sensor. Desta forma, para obter a distância desejada em cm precisamos multiplicar a o tempo lido por 0.034 e dividir por 2, como mostra a formula acima.

Código fonte: 

Este código apresenta os resultados no Monitor Serial do IDE Arduino: