En la tecnología moderna, el hardware inteligente se ha convertido en una parte integral de nuestra vida diaria. Desde dispositivos domésticos inteligentes hasta vehículos autónomos, los avances en la tecnología de sensores han hecho que estos dispositivos sean más inteligentes y eficientes. Entre varios sensores, el sensor de distancia ultrasónico HC-SR04 es sin duda uno de los componentes más comunes e importantes. Este documento proporcionará una introducción detallada a las características, especificaciones y aplicaciones del módulo HC-SR04 en el desarrollo de hardware inteligente.
Introducción al Módulo
El sensor de distancia ultrasónico HC-SR04 es un sensor de medición de distancia de alto rendimiento y bajo costo. Puede proporcionar mediciones de distancias sin contacto de 2 cm a 400 cm con una precisión de hasta 3 mm. Esta precisión y rango de medición hacen del HC-SR04 una opción ideal para diversas aplicaciones, incluida la evitación de obstáculos por parte de robots, la medición de distancias de objetos y los sistemas de transporte inteligentes. Los componentes principales del módulo incluyen un transmisor ultrasónico, un receptor y un circuito de control. El transmisor emite señales ultrasónicas que se reflejan al chocar contra un obstáculo. El receptor capta las señales reflejadas y el circuito de control calcula la distancia entre el obstáculo y el módulo.
Especificaciones
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Tensión de funcionamiento: 5V
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Corriente de funcionamiento: 15 mA
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Temperatura de funcionamiento: -20 °C a +60 °C
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Señal de disparo de entrada: pulso TTL de 10us
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SalidaSeñal de eco: Señal de nivel TTL de salida, proporcional a la distancia
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Rango Máximo: 4m
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Rango Mínimo: 2cm
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Frecuencia de funcionamiento: 40 kHz
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Ángulo de medición: 15 grados
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Material: plástico
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Dimensiones: Aproximadamente 45*20*25 mm
Diagrama de cableado
Para operar el HC-SR04 con una Raspberry Pi, los pines del módulo deben estar conectados correctamente a los pines GPIO de la Raspberry Pi. Conecte el 0V de la Raspberry Pi al GND del módulo (cable negro); los 5V de la Raspberry Pi al VCC del módulo (cable rojo); GPIO7 de la Raspberry Pi al Trig del módulo (cable amarillo); y GPIO1 de la Raspberry Pi al Echo del módulo (cable azul).
Ejemplo de código
Aquí hay un ejemplo de Python para usar el HC-SR04 con una Raspberry Pi:
Diagrama de Principio de Funcionamiento
El módulo HC-SR04 funciona emitiendo señales ultrasónicas, que se reflejan al chocar contra un obstáculo. El receptor capta la señal de eco y el circuito de control la procesa para calcular la distancia entre el obstáculo y el módulo. Este proceso es rápido y eficiente, asegurando una medición de distancia precisa y en tiempo real.
Fenómenos Experimentales
El módulo ultrasónico HC-SR04 puede proporcionar soporte confiable para la medición de distancia en varios escenarios, como evitación de obstáculos por parte de robots, hogar inteligente, asistencia para estacionamiento en garaje y detección de nivel de agua. Al colocar obstáculos frente al módulo, la salida muestra la distancia entre el obstáculo y el módulo, logrando una medición de distancia de alta precisión. El módulo ultrasónico HC-SR04 se utiliza ampliamente en escenarios de evitación automática de obstáculos, detección de objetos y medición de distancias. Se encuentra comúnmente en robots inteligentes, vehículos autónomos y sistemas domésticos inteligentes.
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