PIC: HC-SR04 - Sensor Ultrassonico

PIC: HC-SR04 - Sensor Ultrassônico

O sensor ultrasônico HC-SR04 funciona como um detector de objetos e permite medir distancias mínimas de 2 centímetros podendo chegar a distancias máximas de até 4 metros com uma precisão de 3 milímetros. Estes sensores emitem um sinal ultrassônico (40 kHz) que ao atingir um objeto, retorna ao sensor. O sinal de retorno é captado, permitindo-se calcular a distância do objeto ao sensor, medindo o tempo de ida e volta do sinal emitido.

Usando a seguinte fórmula, é possível calcular a distância, sendo que v (velocidade do som) é ~350m/s.

d[m] = ( v[m/s] * t[s] ) / 2

Para a contagem do tempo, foi utilizado o Timer1, configurado de modo que incremente a cada 1us.

CÓDIGO DA BIBLIOTECA

MikroC PRO PIC

sbit HCSR04_Trigger at RB0_Bit;
sbit HCSR04_Echo at RB1_Bit;
sbit HCSR04_Trigger_Direction at TRISB0_Bit;
sbit HCSR04_Echo_Direction at TRISB1_Bit;

//No teste utilizei um cristal de (20MHz + PLL) = 48MHz e configurei
//o prescaler do TIMER1 para 1:8 ( mode = 3 )
//fator = 1 / ( ( 4 * Prescaler ) / Clock )
//fator = 1 / ( ( 4 * 8 ) / 48 ) 
#define fator 1.5

//mode = 0, prescaler 1:1
//mode = 1, prescaler 1:2
//mode = 2, prescaler 1:4
//mode = 3, prescaler 1:8
void HCSR04_Init( char mode )
{
 HCSR04_Trigger_Direction = 0;
 HCSR04_Echo_Direction = 1;
 TMR1L = 0;
 TMR1H = 0;
 T1CON = 0b00000000; //Clock 4Mhz / Prescaler 1:1
 //T1CON = 0b00010000; //Clock 8 Mhz / Prescaler 1:2
 //T1CON = 0b00100000; //Clock 16 Mhz / Prescaler 1:4
 //T1CON = 0b01100000; //Clock 32 Mhz / Prescaler 1:8
 T1CON.B4 = mode.B0;
 T1CON.B5 = mode.B1;
}

unsigned HCSR04_Read()
{
float distance;
unsigned time;
unsigned i;
   
   HCSR04_Trigger = 0;
   Delay_us( 2 );
   HCSR04_Trigger = 1;
   Delay_us( 10 );
   HCSR04_Trigger = 0;
   
   i = 0xFFFF;
   while( !HCSR04_Echo && i-- );
   
   TMR1H = 0;
   TMR1L = 0;
   TMR1ON_Bit = 1;
   
   i = 0xFFFF;
   while( HCSR04_Echo && i-- );
   
   TMR1ON_Bit = 0;
   
   time = *(unsigned*)&TMR1L;
   distance = (0.175 * time / fator); //distancia em mm
   
   return (unsigned)distance;
}

EXEMPLO:

// LCD module connections
sbit LCD_RS at RB6_bit;
sbit LCD_EN at RB7_bit;
sbit LCD_D4 at RB2_bit;
sbit LCD_D5 at RB3_bit;
sbit LCD_D6 at RB4_bit;
sbit LCD_D7 at RB5_bit;

sbit LCD_RS_Direction at TRISB6_bit;
sbit LCD_EN_Direction at TRISB7_bit;
sbit LCD_D4_Direction at TRISB2_bit;
sbit LCD_D5_Direction at TRISB3_bit;
sbit LCD_D6_Direction at TRISB4_bit;
sbit LCD_D7_Direction at TRISB5_bit;
// End LCD module connections


//Insira o código da biblioteca aqui!!!


char txt[12];
unsigned distancia;

void main()
{
   ADCON1 = 0x0F;  //Desligar o canal analógico da PORTB
   HCSR04_Init(3); //Prescaler 1:8
   Lcd_Init();
   Lcd_Cmd( _LCD_CURSOR_OFF );
   
   while(1)
   {
    distancia = HCSR04_Read(); //mm
    WordToStr(distancia, txt);
    Lcd_Out(1,1,"Distancia: ");
    Lcd_Out_CP(txt);
    Lcd_Out_CP(" mm");
    Delay_ms(1000);
   }
}