Sensor de aparcamiento para coches en marcha atrás Arduino
En esta aventura, diseñaré un circuito de aparcamiento en reversa con Arduino UNO y el sensor ultrasónico HC-SR04. Este sensor de marcha atrás basado en Arduino se puede utilizar para la navegación autónoma, el rastreo robótico y otros fines asociados.
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Visión general del sensor de aparcamiento para coches en marcha atrás de Arduino
Aparcar un coche en colinas de aparcamiento congestionadas y zonas pequeñas es un trabajo tedioso y el factor vital es que simplemente tienes que ser muy cauteloso mientras das marcha atrás para no dañar el coche (tu coche o el adyacente).
Casi todos los vehículos de moda están equipados con sensores de aparcamiento en reversa que se activan cuando el automóvil se pone en reversa y emiten una señal audible a una tasa variable que depende del espacio entre el automóvil y el impedimento más cercano.
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Los Sensores de Aparcamiento en Reversa que se montan dentro del automóvil son principalmente Sensores de Proximidad por Ultrasonidos, es decir, utilizan Sensores de Ultrasonidos para medir el espacio entre el automóvil y el objeto y avisar a la fuerza motriz si el automóvil está demasiado cerrado.
En este trabajo, he construido un prototipo sencillo de un sensor de aparcamiento en marcha atrás con la ayuda del Arduino UNO y el conocido sensor ultrasónico HC-SR04.
Aunque esta técnica puede aplicarse en una serie de iniciativas de DiY relacionadas con robots, coches autónomos y muchas otras, no la sugeriría para implementarla en tu coche (en caso de que tu coche no esté ya equipado con una).
Salida de vídeo
Diagrama del circuito
El diagrama del circuito del sensor de aparcamiento en marcha atrás de Arduino se muestra en la imagen siguiente.
Piezas necesarias
- Arduino UNO [Buy Here]
- Sensor ultrasónico HC-SR04
- Transistor NPN BC548 (se puede utilizar cualquier transistor NPN)
- zumbador de 5V
- diodo de unión 1N4007 PN
- resistencia de 1KΩ (1/4 vatio)
- Mini pan de molde
- Conexiones de cables
- fuente de alimentación de 5V
Precepto sobre el circuito
Como hemos dicho antes, el sensor ultrasónico es la unidad principal (pieza) que se recarga para medir el espacio. Arduino UNO actúa como unidad de control principal que puede gestionar el sensor ultrasónico, calcular el espacio y activar el zumbador.
El precepto del circuito es el siguiente: El sensor ultrasónico envía pulsos acústicos y el Arduino mide el intervalo de cada señal reflejada. Basándose principalmente en este intervalo de tiempo, el Arduino calcula entonces el espacio del artículo.
Entonces el Arduino avisa al Zumbador si el espacio entre el sensor y el objeto es mucho menor (que a) ciertamente varía.
Diseño del circuito del sensor de aparcamiento en reversa de Arduino
El diseño del circuito del sensor de aparcamiento en reversa de Arduino puede ser muy fácil. Empezando por el sensor ultrasónico, tiene 4 pines: VCC, TRIG, ECHO y GND.
VCC y GND están relacionados con +5V y GND de las instalaciones suministradas, mientras que TRIG y ECHO están relacionados con los pines de E/S digitales 11 y 10 del Arduino, respectivamente.
Independientemente de que el zumbador utilizado aquí sea un zumbador de 5 V, he tomado la decisión de utilizar un circuito de conducción para el zumbador consistente en un transistor NPN. Utilicé el BC548 junto con una resistencia de 1KΩ (para el fondo) para accionar el zumbador.
Código
El código Arduino para el emprendimiento se da a continuación.
Aclaración del código
El código puede ser muy fácil y si hemos adoptado nuestro TELÉMETRO ULTRASÓNICO PORTÁTIL te aventures, entonces puedes percibir simplemente este código como el correcto.
Según la hoja informativa del sensor ultrasónico HC-SR04, su funcionamiento es el siguiente
La clavija TRIG tiene que estar sobrecargada no menos de 10µS.
Después, el sensor ultrasónico envía mecánicamente 8 impulsos acústicos de frecuencia 40KHz.
El tiempo entre ésta y la señal reflejada se calcula estudiando el HIGH del pin ECHO.
La distancia se puede calcular como Tiempo (para el que el ECO es ALTO) * Velocidad del sonido (340m/s) / 2.
Utilizando el mismo precepto dentro del código, primero se hace el TRIG en ALTO durante 10µS, utilizando las siguientes cepas de código.
digitalWrite(trigPin, LOW);
retrasoMicrosegundos(2);
digitalWrite(trigPin, HIGH);
retrasoMicrosegundos(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);
A continuación, se calcula el tiempo durante el cual el pin ECHO está en ALTO, utilizando el accionamiento pulseIn del Arduino.
longitud = pulseIn(echoPin, HIGH);
Por último, el espacio en centímetros se calcula con la siguiente línea del código.
distancia = 0,034*(longitud/2);
Trabajando
Creo que el funcionamiento de la empresa ya debería estar bastante claro. Cuando el circuito esté conectado, el Arduino empezará a medir el espacio de los objetos en la entrada del sensor ultrasónico.
Si la distancia calculada es inferior a 100 cm, el Arduino avisará al zumbador. En caso de que así sea, puedes modificar el código para que el zumbido se emita de forma que la profundidad del zumbido aumente con un pitido más bajo dentro de la distancia (como en un coche real).
Propósitos
Se puede utilizar el circuito del sensor de aparcamiento en reversa de Arduino:
- Autos autónomos
- Impedimento de evasión del robot
- Medición de la distancia
- Detección de proximidad
- Detección humana
- Drones, vehículos aéreos no tripulados y helicópteros
Código probado en el vídeo de salida
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