Construa Seu Próprio Medidor de Distância com LEDs Usando Sensor Ultrassônico: Fácil e Rápido!

O que é um sensor ultrassonico?

Um sensor ultrassônico é um dispositivo eletrônico que utiliza ondas sonoras de alta frequência para medir a distância entre o sensor e um objeto. Ele funciona emitindo pulsos de som ultrassônico (acima da faixa audível para humanos, geralmente acima de 20 kHz) e medindo o tempo que o som leva para refletir de volta após atingir um objeto.

Como Funciona:

1. Emissão do Pulso: O sensor tem um emissor que gera um pulso de som ultrassônico.
2. Reflexão: Esse pulso viaja pelo ar até encontrar um obstáculo ou objeto e reflete de volta.
3. Recepção: O sensor tem um receptor que capta o som refletido.

Componentes de um Sensor Ultrassônico:

• Transmissor (emissor): Envia os pulsos de som.
• Receptor: Capta o eco do som refletido.
• Circuito de controle: Processa o tempo de retorno do pulso para calcular a distância.

Exemplo: Sensor Ultrassônico HC-SR04

Um dos sensores ultrassônicos mais comuns é o HC-SR04, que tem:

• Faixa de medição: De 2 cm a 400 cm (4 metros).
• Precisão: Aproximadamente 3 mm.
• Funcionamento: Emite pulsos ultrassônicos de 40 kHz.

Aplicações:

• Robótica: Para detectar obstáculos e ajudar na navegação de robôs.
• Automóveis: Em sistemas de estacionamento, para medir a proximidade de obstáculos.
• Segurança: Detectores de presença ou intrusão.
• Controle de nível: Monitoramento de níveis de líquidos em tanques.

O sensor ultrassônico é uma opção popular e acessível para medir distâncias em projetos eletrônicos e sistemas de automação devido à sua simplicidade e confiabilidade.

Exemplo 1 :

Na figura acima temos um circuito com sensor ultrassônico emitirá pulsos e calculará a distância do objeto com base no tempo que leva para o som refletir de volta ao sensor. Dependendo da distância medida, LEDs serão acesos progressivamente.

Componentes Necessários:

1. Microcontrolador (exemplo: Arduino)
2. Sensor Ultrassônico (exemplo: HC-SR04)
3. LEDs (4 LEDs, de cores diferentes para fácil visualização)
4. Resistores (220 ohms, um para cada LED)
5. Jumpers e Protoboard

Conexões:

1. Sensor Ultrassônico HC-SR04:
   • VCC: Conectado ao 5V do microcontrolador
   • GND: Conectado ao GND do microcontrolador
   • Trig: Conectado a um pino digital (ex: pino 9)
   • Echo: Conectado a um pino digital (ex: pino 10)
2. LEDs:
   • LED 1: Conectado ao pino digital (ex: pino 2)
   • LED 2: Conectado ao pino digital (ex: pino 3)
   • LED 3: Conectado ao pino digital (ex: pino 4)
   • LED 4: Conectado ao pino digital (ex: pino 5)
   • GND dos LEDs: Conectados ao GND do microcontrolador, com resistores de 220 ohms.

Componentes Adicionais:

1. Buzzer (ativo ou passivo)
2. Display LCD (exemplo: LCD 16×2 com interface I2C)
3. Módulo I2C (caso o LCD não tenha interface I2C integrada)

Conexões Adicionais:

1. Buzzer:
   • Pino positivo (ou controle) conectado ao pino digital do microcontrolador (ex: pino 6).
   • Pino negativo conectado ao GND.
2. Display LCD 16×2 (com I2C):
   • VCC: Conectado ao 5V do microcontrolador.
   • GND: Conectado ao GND do microcontrolador.
   • SDA: Conectado ao pino SDA do microcontrolador (ex: pino A4 no Arduino Uno).
   • SCL: Conectado ao pino SCL do microcontrolador (ex: pino A5 no Arduino Uno).