Sensor ultrasónico HC-SR04
Mide la distancia a un objeto enviando un pulso de sonido que el ser humano no oye y esperando su eco.
Especificaciones técnicas
| Alimentación | 5 V (rango de 4,5 a 5,5 V) |
|---|---|
| Consumo | Unos 15 mA en funcionamiento |
| Frecuencia ultrasónica | 40 kHz |
| Alcance | Aproximadamente de 2 cm a 400 cm |
| Pulso de disparo (TRIG) | Mínimo 10 µs en nivel alto |
| Salida (ECHO) | Pulso digital de 5 V cuya duración es el tiempo de ida y vuelta |
| Pines | VCC, TRIG, ECHO y GND |
Cómo funciona
La placa pone TRIG en nivel alto durante al menos 10 µs. El sensor emite entonces una ráfaga de 40 kHz y mantiene ECHO en alto hasta que vuelve el eco. La distancia se calcula a partir de ese tiempo: es la mitad del recorrido de ida y vuelta multiplicada por la velocidad del sonido, unos 343 m/s en aire a temperatura ambiente. En la práctica, equivale a dividir los microsegundos del pulso entre 58 para obtener centímetros.
Cómo se conecta
- VCC: a 5 V. En una Wemos D1 se toma del pin de 5 V.
- TRIG: a un pin digital de salida. Un nivel alto de 3,3 V suele bastar para dispararlo.
- ECHO: a un pin digital de entrada.
- GND: a masa.
Importante con placas de 3,3 V
La salida ECHO es de 5 V. Un Arduino UNO puede leerla directamente, pero una Wemos D1, un ESP8266 o un ESP32 trabajan a 3,3 V y no deben recibir 5 V en sus pines. Hay que reducir la señal con un divisor de tensión, por ejemplo con resistencias de 1 kΩ y 2 kΩ (o de 10 kΩ y 20 kΩ), o con un adaptador de niveles lógicos.
Aplicaciones
- Medir el nivel de un depósito de agua
- Sensor de aparcamiento o de proximidad
- Detectar presencia ante una puerta
- Robots que esquivan obstáculos
- Enviar la distancia a Home Assistant con ESPHome
Qué tener en cuenta
- Las superficies blandas, como la tela, o muy inclinadas reflejan mal el sonido y dan lecturas poco fiables.
- Fuera del rango de 2 a 400 cm las lecturas pueden ser inválidas.
- La velocidad del sonido cambia con la temperatura, así que para más precisión se puede compensar con un sensor DHT.
- Para depuración y para medir en exteriores o con humedad, el HC-SR04 no es estanco; existen versiones impermeables.
Fuentes: Mischianti, SolderHub y ESP32 Engine. Los datos son orientativos y varían entre fabricantes.