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Ultrasonido

Descripción general

Cuando estás retrocediendo, verás la distancia entre el coche y los obstáculos circundantes para evitar colisiones. El dispositivo para detectar la distancia es un sensor ultrasónico. En este experimento, aprenderás cómo la onda ultrasónica detecta la distancia.

Componentes necesarios

En este proyecto, necesitamos los siguientes componentes.

Es definitivamente conveniente comprar un kit completo, aquí está el enlace:

Nombre	ELEMENTOS EN ESTE KIT	ENLACE
Elite Explorer Kit	300+	Elite Explorer Kit

También puedes comprarlos por separado desde los enlaces a continuación.

INTRODUCCIÓN DEL COMPONENTE	ENLACE DE COMPRA
Arduino Uno R4 WiFi	-
Protoboard	COMPRAR
Cables de Puente	COMPRAR
Módulo Ultrasónico	COMPRAR
I2C LCD1602	COMPRAR

Cableado

Diagrama esquemático

Código

Nota

Puedes abrir el archivo 06-ultrasonic.ino en la ruta elite-explorer-kit-main\basic_project\06-ultrasonic directamente.
O copiar este código en Arduino IDE.

Análisis del código

1. Inicializa el sensor ultrasónico y el LCD1602

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);  // inicializa el objeto de pantalla de cristal líquido con la dirección I2C 0x27, 16 columnas y 2 filas

// Define los números de pin para el sensor ultrasónico
const int echoPin = 3;
const int trigPin = 4;

void setup() {
  pinMode(echoPin, INPUT);               // Establecer el pin de eco como entrada
  pinMode(trigPin, OUTPUT);              // Establecer el pin de disparo como salida

  lcd.init();       // inicializa el LCD
  lcd.clear();      // limpia la pantalla LCD
  lcd.backlight();  // Asegúrate de que la luz de fondo esté encendida

}

2. Muestra la distancia en el LCD1602

void loop() {
  float distance = readDistance();  // Llama a la función para leer los datos del sensor y obtener la distancia

  lcd.setCursor(0, 0);         // Coloca el cursor en la Línea 1, Columna 1. Desde aquí se mostrarán los caracteres
  lcd.print("Distance:");      // Imprime Distance: en el LCD
  lcd.setCursor(0, 1);         // Coloca el cursor en la Línea 1, Columna 0
  lcd.print("               ");  // Aquí es para dejar algunos espacios después de los caracteres para borrar los caracteres anteriores que aún pueden quedar.
  lcd.setCursor(7, 1);         // Coloca el cursor en la Línea 1, Columna 7
  lcd.print(distance);         // imprime en el LCD el valor de la distancia convertida del tiempo entre el envío y la recepción del ping.
  lcd.setCursor(14, 1);        // Coloca el cursor en la Línea 1, Columna 14
  lcd.print("cm");             // imprime la unidad "cm"

  delay(800);                       // Retraso de 800 milisegundos antes de repetir el bucle
}

3. Convierte el tiempo en distancia

float readDistance(){// ...}
Aquí, «PING» se refiere al proceso donde el sensor ultrasónico envía un pulso ultrasónico (o «ping») y luego espera su eco.

El PING se activa mediante un pulso ALTO de 2 o más microsegundos. (Da un breve pulso BAJO antes para asegurar un pulso ALTO limpio).
digitalWrite(trigPin, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);
El pin de eco se utiliza para leer la señal de PING, un pulso ALTO cuya duración es el tiempo (en microsegundos) desde el envío del ping hasta la recepción del eco del objeto. Usamos la siguiente función para obtener la duración.
pulseIn(echoPin, HIGH);
La velocidad del sonido es de 340 m/s o 29 microsegundos por centímetro.

Esto da la distancia recorrida por el ping, de ida y vuelta, por lo que dividimos por 2 para obtener la distancia del obstáculo.
float distance = pulseIn(echoPin, HIGH) / 29.00 / 2;     // Fórmula: (340m/s * 1us) / 2