Sensor

Cita:
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El objetivo de este circuito auxiliar es el de medir distancias, utilizando para ello dos transceptores de ultrasonidos, uno emisor y otro receptor, basándonos en el tiempo que tarda la señal en ir desde el emisor hasta el objeto obstáculo y volver rebotada desde éste hasta el receptor. Midiendo dicho tiempo podemos calcular con suficiente precisión y exactitud la distancia entreel objeto y nuestros transceptores.

Primero unos pocos datos e ideas de teoría física básica y la descripción de los cálculos que necesitamos hacer para implementarlos en nuestro programa:

Los ultrasonidos son antes que nada sonido, exactamente igual que los que oímos normalmente, salvo que tienen una frecuencia mayor que la máxima audible por el oído humano. Ésta comienza desde unos 16 Hz ytiene un límite superior de aproximadamente 20 KHz, mientras que nosotros vamos a utilizar sonido con una frecuencia de 40 KHz. A este tipo de sonidos es a lo que llamamos Ultrasonidos.

(1) El sonido se desplaza en el aire a una velocidad de 340 m/s a una temperatura de 20º C, con una variación térmica de 0.6 m/s por cada grado centígrado. Así, por ejemplo, a 30º C de temperatura del aire, lavelocidad del sonido es de 340 m/s + (0.6 m/s/º C * 10º C) = 346 m/s (Intervienen otros parámetros pero que vamos a dejar de lado en este trabajo por complicarnos excesivamente sin aportarnos mayor resolución)

(2) La distancia d recorrida por un móvil es directamente proporcional a la velocidad v de éste y al tiempo t empleado en ello. Podemos escribirlo como una fórmula en la sencilla forma:d = v * t

dónde d es la distancia recorrida en metros, v la velocidad en metros por segundo y t el tiempo en segundos.

esta misma relación la podemos escribir de otra forma que nos relacione el tiempo con las otras dos variables, estableciendo que el tiempo t que tarda un móvil en recorrer una distancia d es inversamente proporcional a la velocidad v del mismo y directamente proporcional ala distancia d a recorrer:

t = d / v

dónde t el tiempo en segundos, d es la distancia en metros y v la velocidad en metros por segundo.

Si deseamos medir una distancia usando los ultrasonidos tenemos que emitir un pulso ultrasónico breve, esperar que llegue hasta el obstáculo a sensar, se refleje en éste y vuelva hasta nuestro dispositivo sensor, midiendo entonces el tiempo t que hatardado en hacer todo el trayecto de ida y vuelta mediante nuestro microcontrolador PIC. Conociendo la velocidad v a que se ha desplazado nuestra onda tal como hemos visto en (1), podemos fácilmente calcular según lo xpresado en (2) la distancia d entre el sensor y el objeto.

Por ejemplo:

Un objeto situado a 15 cm. de nuestro sensor, con una temperatura del aire de 20º C, debe emitir un eco trasnuestro pulso que debe tardar en llegar t = (0.15 m / 340 m/s) * 2 = 0.000882 segundos (o escrito de otra forma 882 uS, microsegundos)

Date cuenta del detalle de que multiplicamos por 2 el tiempo empleado debido a que el sonido debe ir y volver reflejado desde el objeto, por lo que recorre dos veces la distancia que separa al sensor del objeto.

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// RROS para RRBOARD1 : SRF04 Test

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// © 18.03.2006 By RedRaven

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// Hardware: PIC16F628

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// RA0 SRF04 Input Echo

// RA1 SRF04 Trigger

// RA2,RA3 Leds

// RB1 USART RX

// RB2 USART TX

// RB5 Buzzer Driver

//RB6,RB7 ICSP

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// Xtal Ext. 4.00 Mhz

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// Idioma: CCS PICC v.3.242

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#include

#fuses XT,NOWDT,NOPROTECT,NOPUT,NOBROWNOUT,NOLVP

#use delay(clock=4000000)

#use rs232(baud=9600, xmit=PIN_B2, rcv=PIN_B1)

#include

// Constantes y definiciones...