Objetivo

Utilizar o sensor ultrassônico HC-SR04 junto com o Arduino para medir distâncias entre o sensor e um objeto qualquer e exibir o resultado em um display LCD. Neste projeto utilizaremos a biblioteca HCSR04 que irá simplificar muito a programação com o sensor ultrassônico HC-SR04. Esta biblioteca calcula as distâncias e exibe os resultados diretamente em mm, cm e polegadas.

Obs.: Se você desejar conhecer melhor os princípios de funcionamento do sensor HC-SR04 veja o projeto  I15 - Como usar o sensor ultrassônico HC-SR04 com Arduino sem o auxílio de biblioteca.

Definições

Sensor de Distância Ultrassônico HC-SR04 possui função de medição sem contato entre 2 cm e 4 metros, com precisão de aproximadamente 3mm. O módulo é composto por transmissor ultrassônico, receptor e circuito de controle:

• Transmissor Ultrassônico – Emite as ondas ultrassônicas que serão refletidas pelos obstáculos;
• Um receptor – Identifica o eco do sinal emitido pelo transmissor;
• Circuito de controle – Controla o conjunto transmissor/receptor, calcula o tempo entre a emissão e recepção do sinal;

Ondas ultrassônicas: São ondas mecânicas de alta frequência, acima de 20.000 Hz, que se propaga na velocidade do som. Neste caso, o som não pode ser ouvido pelos seres humanos. O ultrassom é muito utilizado para exames clínicos, sensores, sonares, etc. O módulo HC-SR04 emite ondas com frequência de 40.000 Hz.

Princípio de funcionamento do HC-SR04: O funcionamento do HC-SR04 se baseia no envio de sinais ultrassônicos pelo transmissor do sensor, que aguarda o retorno (echo) do sinal, e com base no tempo entre envio e retorno, calcula a distância entre o sensor e o objeto detectado no circuito de controle:

Aplicação

Para fins didáticos e projetos onde o HC-SR04 pode ser utilizado para fazer leituras de distâncias entre o sensor e um objeto, acionar alarmes, detectar objetos e corrigir continuamente a trajetória de um robô ao detectar um obstáculo, por exemplo, entre outras aplicações em robótica.

Componentes necessários

Referência	Componente	Quantidade	Imagem	Observação
Protoboard	Protoboard 830 pontos	1		No mínimo utilizar protoboard com 400 pontos
Jumpers	Kit cabos ligação macho / macho	1
Módulo Sensor Ultrassônico HC-SR04	Sensor Ultrassônico HC-SR04	1		- Tensão de Alimentação 5V DC - Corrente consumida 15mA - Frequência de operação 40kHz - Distância (min) 2cm / (max) 4m - Precisão 3mm - Ângulo de medição 15graus - Sinal de entrada [Trigger] Pulso TTL (5V) de 10us - Sinal de saída [Echo] Pulso TTL (5V) proporcional à distânia detectada datasheet
Display LCD	Display LCD 16X2	1