Sensor de distância HC-SR04: medição ultrassônica de distância com Arduino

O HC-SR04 é um sensor barato e muito comum que mede a distância até um objeto à sua frente usando som. Ele funciona do mesmo jeito que os morcegos se orientam: emite um som de alta frequência que você não consegue ouvir e mede quanto tempo o eco leva para voltar. Ele é a base de sensores de estacionamento, robôs que desviam de obstáculos, medidores de nível de tanque e medidores de altura.

Como o HC-SR04 funciona?

1. O Arduino envia um pulso de 10 microssegundos ao pino TRIG.
2. O sensor emite 8 pulsos sonoros de 40 kHz.
3. O som bate no objeto e volta; enquanto isso, o pino ECHO fica em HIGH.
4. O Arduino mede quanto tempo o ECHO fica em HIGH e calcula a distância.

O som viaja pelo ar a cerca de 343 m/s, então percorre um centímetro em cerca de 29 microssegundos. O tempo medido inclui a ida e a volta, por isso é dividido por dois: distância (cm) = tempo (µs) × 0,0343 / 2, ou simplesmente tempo / 58.

Especificações

Medindo distância com Arduino

Ligue o VCC ao 5V, o GND ao GND, o TRIG ao pino 9 e o ECHO ao pino 10. O código abaixo mostra a distância no Monitor Serial e avisa separadamente quando não há objeto ou ele está longe demais.

1const int TRIG_PIN = 9;    // tetik / trigger
2const int ECHO_PIN = 10;   // yankı / echo
3
4void setup() {
5  pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT);
6  pinMode(ECHO_PIN, INPUT);
7  Serial.begin(9600);
8}
9
10void loop() {
11  digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
12  delayMicroseconds(2);
13  digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);      // 10 µs darbe / 10 µs pulse
14  delayMicroseconds(10);
15  digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
16
17  long duration = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH, 30000); // en fazla 30 ms bekle / wait max 30 ms
18  if (duration == 0) {
19    Serial.println("Menzil dışı / out of range");
20  } else {
21    float cm = duration * 0.0343 / 2;   // gidiş-dönüş / round trip
22    Serial.print(cm);
23    Serial.println(" cm");
24  }
25  delay(100);                          // ölçümler arası / between readings
26}

Usando com ESP32 e Raspberry Pi Pico

Dicas para leituras precisas

• Superfícies macias e inclinadas: tecido, espuma e superfícies em ângulo não refletem bem o som; algumas leituras podem falhar.
• Faça uma média: usar a mediana de 3–5 leituras elimina saltos repentinos.
• Efeito da temperatura: a velocidade do som muda cerca de 0,6 m/s a cada 1 °C; para trabalhos precisos, corrija com um sensor de temperatura.
• Vários sensores: sensores disparados ao mesmo tempo ouvem os ecos uns dos outros; dispare um depois do outro.
• Intervalo entre medições: deixe pelo menos 60 ms entre as leituras para que o eco anterior se dissipe.

Para combinar o sensor com um buzzer e criar um sensor de estacionamento, veja O que é buzzer? e, para conhecer outros sensores, leia o Guia de sensores para Arduino.