Intermediário - Projeto 17

Medir distâncias com sensor HC-SR04, RGB, display OLED e Arduino

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 OLED. Além da exibição das distâncias em cm, mm ou em polegadas quando selecionadas por um botão (push button), vamos incluir também no projeto um indicador luminoso com um led RGB para marcar distancias pré estabelecidas, sendo: distancias entre 5 e 10cm, cor azul, entre 10 e 15 cm, cor verde e entre 15 e 20cm, cor vermelha. Utilizaremos no projeto a biblioteca HCSR04 para simplificar a programação com o uso do 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.

 

Referências:

Projeto 23 - Criando efeito de cores com um LED RGB

Projeto 90 - Como controlar um Display OLED SSD1306 com Arduino - biblioteca Adafruit

I16 - Como medir distâncias por meio de um sensor ultrassônico HC-SR04 com Arduino e display LCD (régua eletrônica)

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:

Display OLED (Organic Light-Emitting Diode, ou Diodo Emissor de Luz Orgânico): Display gráfico com alto contraste, excelente nitidez, leve e muito econômico, pois como possui luz própria não precisa de backlight utilizado nas telas de LCD ou LED, por exemplo. Outra grande vantagem do display OLED é possibilidade de gerar imagens. Como desvantagens, o display possui uma vida útil menor (entre 10mil e 40mil horas de uso) e não deve ser utilizado em locais úmidos, pois a água danifica facilmente o componente. Para saber mais leia Projeto 90 - Como controlar um Display OLED SSD1306 com Arduino - biblioteca Adafruit. No tutorial você saberá como usar todos os recursos do display OLED SSD1306 via I2C.

Atenção: Não utilize o display em locais molhados ou úmidos, pois a água pode danificar o componente.

O LED RGB nada mais é que três Leds em um só, ele é formado por um vermelho (R de red), um verde (G de green) e um azul (B de blue). Associando as cores dos três Leds é possível se obter várias possibilidades de cores.