Study with the several resources on Docsity
Earn points by helping other students or get them with a premium plan
Prepare for your exams
Study with the several resources on Docsity
Earn points to download
Earn points by helping other students or get them with a premium plan
El funcionamiento básico de los sensores de distancia ultrasonicos y presenta dos configuraciones comunes para su implementación en microrobots. Además, se detallan los problemas que pueden encontrarse al utilizar esta tecnología y se ofrece un ejemplo práctico de cómo construir un sistema sencillo de medición de distancia. Se incluyen datos técnicos del sensor SRF04 y se mencionan otros modelos comerciales.
Typology: Summaries
1 / 13
This page cannot be seen from the preview
Don't miss anything!
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 y tiene 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. El funcionamiento básico de los ultrasonidos como medidores de distancia se muestra de una manera muy clara en el siguiente esquema, donde se tiene un receptor que emite un pulso de ultrasonido que rebota sobre un determinado objeto y la reflexión de ese pulso es detectada por un receptor de ultrasonidos: La mayoría de los sensores de ultrasonido de bajo coste se basan en la emisión de un pulso de ultrasonido cuyo lóbulo, o campo de acción, es de forma cónica. Midiendo el tiempo que transcurre entre la emisión del sonido y la percepción del eco se puede establecer la distancia a la que se encuentra el obstáculo que ha producido la reflexión de la onda sonora, mediante la fórmula: donde V es la velocidad del sonido en el aire y t es el tiempo transcurrido entre la emisión y recepción del pulso.
Existen dos formas básicas o configuraciones para diseñar un sistema de medición de distancias por ultrasonidos que son la configuración en forma de anillo o la tipo sonar (sensor giratorio). A continuación se muestran algunos ejemplos de cada configuración:
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 entre el objeto y nuestros transceptores
Se ha optado por emplear el sensor ultrasónico modelo SRF04 de la casa británica Robot Electronics: Tensión 5V Consumo 30 mA Tip. 50mA Max. Frecuencia: 40 Khz. Distancia Mínima: 3 cm. Distancia Máxima: 300 cm. Sensibilidad: Detecta un palo de escoba a 3 m. Pulso de Disparo 10 uS min. TTL Pulso de Eco: 100 uS - 18 mS Retardo entre pulsos: 10 mS Mínimo Pulso de Eco: 100 uS - 18 mS Tamaño: 43 x 20 x 17 mm Peso: 10 gr. Este sensor tiene la particularidad de manejarse solo con dos hilos, aparte de los de alimentación. Por uno de ellos se le envía el pulso de disparo (trigger) y por el otro recibimos el pulso de eco (echo) cuya amplitud es directamente proporcional a la distancia a la que ha sido detectado el obstáculo interpuesto. Según el cronograma siguiente:
El conexionado eléctrico del SRF04 es como sigue:
Nuestro programa debe realizar las siguientes funciones: 1.- Emitir un pulso ultrasónico de corta duración 2.- Esperar el inicio del pulso de eco resultante y poner a cero un temporizador. 3.- Esperar el fin del pulso de eco y guardar el estado de dicho temporizador al ocurrir esto. 4.- Calcular el tiempo de duración de dicho eco, que como sabemos es proporcional al tiempo empleado en ir y venir hasta y desde el objeto 5.- y por último, Calcular la distancia sabiendo el tiempo empleado en recibir el eco y la velocidad de la onda de sensado.
La información empleada para realizar este pequeño trabajo ha sido extraída parcialmente de las siguientes fuentes: http://www.iit.upco.es/~alvaro/teaching/Clases/Robots/teoria/ http://www2.ate.uniovi.es/13996/Lecciones/Lecci%C3%B3n%209.pdf http://gsyc.escet.urjc.es/docencia/asignaturas/robotica/transpas/sensores.pdf http://www.uc3m.es/uc3m/dpto/IN/dpin04/ISL/sensores.pdf http://www.superrobotica.com/S320110.htm http://www.superrobotica.com/S320114.htm http://www.superrobotica.com/S320112.htm http://www.depeca.uah.es/docencia/ITT-SE/lsed2/sonar/index.htm http://www.robozes.com/PFC/2.%20Desarrollo%20robot.PDF http://www.mundobot.com/tecnica/sonar/spsonar.pdf http://www.utp.edu.co/php/revistas/ScientiaEtTechnica/docsFTP/154251107- 112.pdf http://decsai.ugr.es/~lcv/Docencia/itmia/Documentos/Nomad200/Intro.htm http://ants.dif.um.es/~humberto/papers/2000-waf.pdf http://www.cs.brandeis.edu/~miguel/Tesis.pdf http://www.depeca.uah.es/docencia/ING-TELECO/sec/senso3.pdf http://picmania.garcia-cuervo.com/Proyectos_AUX_SRF04.htm
