SENSOR DE PROXIMIDAD CON ARDUINO: PROYECTO PARA MEDIR DISTANCIAS

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

En este proyecto vamos a programar un sensor de proximidad con Arduino para detectar objetos y medir la distancia a la que se encuentran. Primero conectaremos correctamente el sensor a la placa Arduino utilizando los pines correspondientes. Después programaremos el sistema para calcular la distancia entre el sensor y los objetos cercanos mediante ondas ultrasónicas. Finalmente observaremos cómo, a través de pequeñas modificaciones en el código, podemos crear sistemas inteligentes similares a los utilizados en puertas automáticas, robots o sensores de aparcamiento.

FUNCIONAMIENTO

¿Cómo funciona el HC-SR04?

A diferencia de nosotros, que usamos la vista, este sensor utiliza el principio de ecolocalización, el mismo que emplean los murciélagos y delfines.

1. Disparo (Trigger): El sensor emite una ráfaga de 8 pulsos de ultrasonido (40 kHz).
2. Rebote: El sonido viaja por el aire, choca con un objeto y regresa.
3. Eco (Echo): El sensor detecta el retorno y calcula cuánto tiempo pasó entre la emisión y la recepción.

La matemática detrás del sensor

Para convertir el tiempo en distancia, usamos la velocidad del sonido (343 m/s en condiciones normales). La fórmula simplificada para obtener la distancia en centímetros es:

Distancia=2Tiempo×0.0343

(Dividimos entre 2 porque el sonido hace un viaje de ida y vuelta).

MATERIALES

• Arduino Uno (o cualquier variante como Nano o Mega).
• Sensor Ultrasónico HC-SR04.
• Cables de salto (Jumpers).
• Protoboard.

Conexiones (Pinout)

Pin del Sensor	Pin en Arduino	Función
VCC	5V	Alimentación
Trig	Pin 9	Gatillo (Salida)
Echo	Pin 8	Eco (Entrada)
GND	GND	Tierra

CÓDIGO

// Definición de los pines
const int TriggerPin = 3; // Pin para enviar el pulso (Trigger)
const int EchoPin = 2; // Pin para recibir el eco (Echo)

void setup() {
Serial.begin(9600); // Inicializa la comunicación serial
pinMode(TriggerPin, OUTPUT);
pinMode(EchoPin, INPUT);
}

void loop() {
long duracion, distancia_cm;

// Enviar pulso de disparo (Trigger)
digitalWrite(TriggerPin, LOW);
delayMicroseconds(4);
digitalWrite(TriggerPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(TriggerPin, LOW);

// Leer el tiempo que tarda en volver el pulso
duracion = pulseIn(EchoPin, HIGH);

// Calcular la distancia (velocidad del sonido es aprox. 340 m/s)
// Fórmula: $distancia = \frac{duracion}{29.2} \div 2$
distancia_cm = duracion / 29.2 / 2;

// Imprimir los resultados en el monitor serial
if (distancia_cm > 0 && distancia_cm < 400) {
Serial.print(“Distancia: “);
Serial.print(distancia_cm);
Serial.println(” cm”);
}

delay(500); // Espera medio segundo antes de la siguiente medición
}

PRUEBAS REALIZADAS:

CÁLCULO DE DISTANCIA ENTRE EL SENSOR Y NUESTRA MANO:

Primero, probamos si el sensor era capaz de medir esa distancia, poniendo nuestra mano a 20-30cm aproximadamente y obteniendo esa distancia como resultado.

CÁLCULO DE DISTANCIA ENTRE EL SENSOR Y EL TECHO:

Posteriormente, apuntamos el sensor, hacia el techo y obtuvimos una distancia de alrededor de 220cm.