Sensor Ultrasónico de Distancia HC-SR04

El HC-SR04 es uno de los sensores más populares en la robótica educativa y profesional para la detección de obstáculos y medición de distancias. Utiliza ondas de sonido de alta frecuencia para calcular la proximidad de objetos, funcionando de manera similar al sistema de ecolocalización que utilizan los murciélagos o los delfines.

¿Qué es?

Es un módulo transductor que emite una ráfaga de ultrasonido (40 kHz) a través de un emisor y espera a que la señal rebote en un objeto para ser captada por un receptor. Al medir el tiempo que tarda la onda en ir y volver, y conociendo la velocidad del sonido en el aire, el microcontrolador puede calcular la distancia exacta al objeto con gran precisión.

Especificaciones Técnicas

• Voltaje de operación: 5V DC

• Corriente de trabajo: 15 mA

• Frecuencia de trabajo: 40 kHz

• Rango de medición: 2 cm a 400 cm

• Precisión: 3 mm

• Ángulo de apertura: < 15 grados

• Señal de entrada de disparo (Trigger): Pulso TTL de 10 µs

• Señal de salida de eco (Echo): Pulso TTL proporcional a la distancia

• Dimensiones: 45 mm x 20 mm x 15 mm

Asignación de Pines

• VCC: Alimentación positiva (5V)

• Trig: Gatillo (Entrada digital para iniciar la medición)

• Echo: Eco (Salida digital que envía el tiempo de rebote)

• GND: Tierra (0V)

Ventajas del HC-SR04

• Bajo costo: Es una de las soluciones más económicas para medir distancia con precisión centimétrica.

• Facilidad de implementación: Solo requiere dos pines digitales y una fórmula matemática sencilla para obtener la distancia.

• Independencia de la luz: Al usar sonido, no se ve afectado por la oscuridad o la luz intensa, a diferencia de los sensores infrarrojos.

• Tamaño estándar: Su diseño permite montarlo fácilmente en servomotores para crear escáneres de área o en la parte frontal de los lentes de asistencia visual.

Recomendaciones de Uso

• Objetos blandos: Ten en cuenta que superficies como telas, esponjas o alfombras absorben el sonido y pueden dar lecturas erróneas o no detectar el objeto.

• Ángulo de incidencia: Si el sensor apunta a una superficie muy inclinada, el sonido puede rebotar hacia otro lado y no regresar al receptor.

• Cálculo de distancia: Para obtener la distancia en centímetros, se utiliza la fórmula: $Distancia = (Tiempo \times 0.034) / 2$.