Sensor de distancia HC-SR04: medir distancias por ultrasonidos con Arduino

El HC-SR04 es un sensor barato y muy común que mide la distancia a un objeto mediante sonido. Funciona como los murciélagos para orientarse: emite un sonido de alta frecuencia que no oímos y mide cuánto tarda en volver el eco. Es la base de los sensores de aparcamiento, los robots que esquivan obstáculos, los medidores de nivel de depósitos y los medidores de altura.

¿Cómo funciona el HC-SR04?

1. El Arduino envía un pulso de 10 microsegundos al pin TRIG.
2. El sensor emite 8 pulsos de sonido a 40 kHz.
3. El sonido rebota en el objeto y vuelve; mientras tanto el pin ECHO permanece en HIGH.
4. El Arduino mide cuánto tiempo está ECHO en HIGH y calcula la distancia.

El sonido viaja por el aire a unos 343 m/s, así que recorre un centímetro en unos 29 microsegundos. El tiempo medido incluye la ida y la vuelta, por lo que se divide entre dos: distancia (cm) = tiempo (µs) × 0,0343 / 2, o simplemente tiempo / 58.

Características técnicas

Medir distancias con Arduino

Conecta VCC a 5V, GND a GND, TRIG al pin 9 y ECHO al pin 10. El código de abajo muestra la distancia en el monitor serie e indica aparte cuando no hay objeto o está demasiado lejos.

const int TRIG_PIN = 9;    // tetik / trigger
const int ECHO_PIN = 10;   // yankı / echo

void setup() {
  pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT);
  pinMode(ECHO_PIN, INPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);      // 10 µs darbe / 10 µs pulse
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);

  long duration = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH, 30000); // en fazla 30 ms bekle / wait max 30 ms
  if (duration == 0) {
    Serial.println("Menzil dışı / out of range");
  } else {
    float cm = duration * 0.0343 / 2;   // gidiş-dönüş / round trip
    Serial.print(cm);
    Serial.println(" cm");
  }
  delay(100);                          // ölçümler arası / between readings
}

Uso con ESP32 y Raspberry Pi Pico

Consejos para medir con precisión

• Superficies blandas e inclinadas: la tela, la espuma y las superficies en ángulo no reflejan bien el sonido; pueden perderse lecturas.
• Haz la media: usar la mediana de 3–5 lecturas elimina los saltos repentinos.
• Efecto de la temperatura: la velocidad del sonido cambia unos 0,6 m/s por cada 1 °C; para trabajos precisos, corrígela con un sensor de temperatura.
• Varios sensores: los sensores que se disparan a la vez oyen los ecos de los otros; dispáralos uno tras otro.
• Intervalo entre medidas: deja al menos 60 ms entre lecturas para que se apague el eco anterior.

Para combinar el sensor con un zumbador y hacer un sensor de aparcamiento, lee ¿Qué es un zumbador?, y para conocer otros sensores, la Guía de sensores para Arduino.