Manual de trabalho do sensor HC-SR04

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Manual de trabalho do sensor HC-SR04 Juliana Ramos Barbosa de Almeida 23/11/2017

1. Informações úteis Tensão de operação

DC 5 V

Corrente de operação

15mA

Frequência de operação

40Hz

Alcance máximo

4m

Alcance mínimo

2cm

Ângulo de medição

15 graus

Trigger Input Signal

10uS TTL pulsos

Echo Output Signal

Input TTL lever signal and the range in proportion

Dimensões

45*20*15mm

2. Introdução O Sensor Ultrassônico HC-SR04 é um componente muito comum em projetos com Arduino, e permite fazer leituras de distâncias entre 2 cm e 4 metros, com precisão de 3 mm. Pode ser utilizado simplesmente para medir a distância entre o sensor e um objeto, como para acionar portas do microcontrolador, desviar um robô de obstáculos, acionar alarmes, etc.

3. Princípio de funcionamento O sensor transmite uma onda ultrassônica em uma direção e começa a contar quando ela foi lançada. O sinal é lançado e deve retornar imediatamente ao encontrar obstáculos no caminho e então quando recebe a onda refletida, o sensor deixa de contar o tempo. O princípio de medição de distância do sensor usa a velocidade do ar já conhecida, e

mede o tempo que levou para a reflexão acontecer ao encontrar o obstáculo, em seguida calcula a distância entre o transmissor e o obstáculo de acordo com o tempo e a velocidade. A fórmula da medição da distância é expressa como L = C x T, sendo L a distância medida, C a velocidade do ar e T a metadade do valor do tempo para receber o sinal.

Primeiramente é enviado um pulso de 10µs num tempo 0 para o pino trigger, indicando o início da transmissão de dados. Depois disso, são enviado 8 pulsos de 40 KHz e o sensor então aguarda o retorno (em nível alto/high) do Echo e o converte em sinal elétrico, para determinar a distância entre o sensor e o objeto, utilizando a equação Distância = (Tempo echo em nível alto * velocidade do som) /2

Para ligação do sensor ao microcontrolador, são utilizados 4 pinos: Vcc, Trigger, ECHO e GND.

4. Biblioteca Para utilizar o básico do sensor HC-SR04 basta adicionar a IDE do Arduino a biblioteca Utrassonic-master e abrir o exemplo. Algumas funções vem incluidas. long microsec = ultrasonic.timing(); (lê os dados do sensor com o tempo de retorno do sinal. microsec: o tempo que o sinal vai do transmissor para o receptor. 5. Código exemplo #include #define TRIGGER_PIN 12 #define ECHO_PIN 13 Ultrasonic ultrasonic(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN); void setup() { Serial.begin(9600); } void loop()

{ float cmMsec, inMsec; long microsec = ultrasonic.timing(); cmMsec = ultrasonic.convert(microsec, Ultrasonic::CM); inMsec = ultrasonic.convert(microsec, Ultrasonic::IN); Serial.print("MS: "); Serial.print(microsec); Serial.print(", CM: "); Serial.print(cmMsec); Serial.print(", IN: "); Serial.println(inMsec); delay(1000); }