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Curso Profissional – Técnico de Gestão de Equipamentos Informáticos

Electrónica Fundamental

Introdução ao Arduino Uno – sensor de distância

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1. Considera a seguinte imagem do sensor HC-SR04.Este componente permite medir distâncias, entre o sensor e um obstáculo, entre 2 centímetros e 4 metros, com uma precisão de 3 mm (a este respeito consultar o data sheet do componente).

Figura 1 – Sensor HC-SR04

Este sensor apresenta 4 pinos denominados Vcc, Trigger, Echo e GND e funciona da seguinte:
Para começar a medir a distância entre o sensor e o obstáculo é necessário alimentar o módulo (5V) e colocar o pino “Trigger” em nível alto (HIGH) durante um tempo superior a 10 μ seg. Se estes requisitos forem cumpridos o sensor enviará uma onda sonora de alta frequência que, ao encontrar o obstáculo, é rebatida em direcção ao sensor, tal como pode ser visto na figura 2. Durante o tempo de emissão e recebimento do sinal o pino “Echo” fica em nível alto “HIGH”. A função pulseIn do Arduino permite saber o tempo, em microssegundos, que a onda sonora demora a percorrer o trajecto de ida-e volta. Deste modo o cálculo da distância pode ser feito através do tempo em que o pino “Echo” permaneceu em nível alto, depois de ter sido colocado o pino “Trigger” em nível alto.
Uma vez que a velocidade do som no ar depende da temperatura a que este se encontra, é habitual utilizar-se nos cálculos o valor de 340 m/s. Isto significa que, em média, uma onda sonora propaga-se 340 metros a cada segundo que passa. Assim, é possível medir a distância entre o sonar e o obstáculo a partir da fórmula: velocidade = distância / tempo

ou seja

distância = velocidade x tempo

De notar que o tempo a ser considerado deve ser metade daquele que é fornecido, pois a função pulseIn fornece o tempo de ida e volta da onda sonora. A este respeito observar a figura 2.

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Figura 2 – Onda sonora

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