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Lección 23: Módulo Sensor Ultrasonido (HC-SR04)

En esta lección, aprenderás a medir distancias utilizando el Raspberry Pi Pico W y un sensor ultrasónico HC-SR04. Aprenderás cómo conectar el sensor al Pico W y escribir un script en MicroPython para controlarlo. La lección abordará cómo calcular distancias en función del tiempo que tardan las ondas ultrasónicas en reflejarse desde los objetos. Este proyecto práctico proporciona conocimientos sobre el trabajo con sensores, el manejo de señales digitales y cálculos básicos en MicroPython, siendo ideal para quienes estén interesados en la interfaz de hardware con el Raspberry Pi Pico W.

Componentes Requeridos

En este proyecto, necesitamos los siguientes componentes.

Es muy conveniente comprar un kit completo, aquí tienes el enlace:

Nombre	ARTÍCULOS EN ESTE KIT	ENLACE
Kit Sensor Universal Maker	94	BUY

También puedes comprarlos por separado desde los siguientes enlaces.

Introducción del componente	Enlace de compra
Raspberry Pi Pico W	-
Módulo de Sensor Ultrasónico (HC-SR04)	Comprar
Placa de Pruebas	Comprar

Conexión

../_images/Lesson_23_ultrasonic_sensor_bb.png

Código

import machine  # Importar módulo machine para control de hardware
import time  # Importar módulo time para retrasos

# Definir números de pines para TRIG y ECHO del sensor ultrasónico
TRIG = machine.Pin(17, machine.Pin.OUT)  # Pin TRIG como salida
ECHO = machine.Pin(16, machine.Pin.IN)  # Pin ECHO como entrada


def distance():
    # Función para calcular distancia en centímetros
    TRIG.low()  # Establecer TRIG en bajo
    time.sleep_us(2)  # Esperar 2 microsegundos
    TRIG.high()  # Establecer TRIG en alto
    time.sleep_us(10)  # Esperar 10 microsegundos
    TRIG.low()  # Establecer TRIG en bajo nuevamente

    # Esperar a que el pin ECHO se ponga en alto
    while not ECHO.value():
        pass

    time1 = time.ticks_us()  # Registrar el tiempo cuando ECHO se pone en alto

    # Esperar a que el pin ECHO se ponga en bajo
    while ECHO.value():
        pass

    time2 = time.ticks_us()  # Registrar el tiempo cuando ECHO se pone en bajo

    # Calcular la duración del pin ECHO en alto
    during = time.ticks_diff(time2, time1)

    # Devolver la distancia calculada (usando la velocidad del sonido)
    return during * 340 / 2 / 10000  # Distancia en centímetros


# Bucle principal
while True:
    dis = distance()  # Obtener distancia del sensor
    print("Distance: %.2f cm" % dis)  # Imprimir distancia
    time.sleep_ms(300)  # Esperar 300 milisegundos antes de la siguiente medición

Análisis del Código

Importación de bibliotecas

Se importan los módulos machine y time para acceder a funciones específicas de hardware y relacionadas con el tiempo, respectivamente.
```
import machine
import time
```
Configuración de pines para el HC-SR04

Se definen dos pines GPIO para el sensor HC-SR04: TRIG es un pin de salida para activar el pulso ultrasónico, y ECHO es un pin de entrada para recibir el pulso reflejado.
```
TRIG = machine.Pin(17, machine.Pin.OUT)
ECHO = machine.Pin(16, machine.Pin.IN)
```

Función de medición de distancia

La función distance activa el pulso ultrasónico y calcula la distancia en función del tiempo que tarda el eco en regresar. Utiliza funciones basadas en el tiempo para medir la duración del eco.

Para más detalles, consulta el principio de funcionamiento principle del módulo sensor ultrasónico.

def distance():
    TRIG.low()
    time.sleep_us(2)
    TRIG.high()
    time.sleep_us(10)
    TRIG.low()

    while not ECHO.value():
        pass

    time1 = time.ticks_us()

    while ECHO.value():
        pass

    time2 = time.ticks_us()
    during = time.ticks_diff(time2, time1)
    return during * 340 / 2 / 10000

Bucle principal

El bucle principal llama continuamente a la función distance e imprime la distancia medida. Espera 300 milisegundos entre cada medición para evitar la saturación del sensor.
```
while True:
    dis = distance()
    print("Distance: %.2f cm" % dis)
    time.sleep_ms(300)
```