Puerta de garaje automática con arduino, utilizando servomotor y sensor de ultrasonido

Objetivos:

  • Integración de Tecnología: Utilizar Arduino y componentes electrónicos para crear un proyecto funcional.
  • Aprendizaje de Programación: Comprender cómo programar en Arduino para controlar sensores y actuadores.
  • Aplicación Práctica de Sensores: Experimentar con el uso de sensores ultrasónicos para la detección de objetos.
  • Desarrollo de Habilidades de Ingeniería: Aprender a diseñar, construir y probar un sistema físico interactivo.
  • Fomento de la Creatividad: Estimular la imaginación al crear soluciones innovadoras para situaciones cotidianas mediante la automatización.

Lista de materiales

  • Placa Arduino Uno.
  • Sensor ultrasónico (HC-SR04).
  • Microservo SG90.
  • LED.
  • Resistencias 220 Ω.
  • Cables de conexión.
  • Protoboard o placa de pruebas.
  • Fuente de alimentación para Arduino (puede ser a través del USB o una batería).
  • PC con el software Arduino IDE para programar la placa.
  • Cartones.

arduino

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Descripción

El programa monitorea continuamente la distancia con el sensor ultrasónico. Si detecta un objeto dentro de un rango específico (20 centímetros o menos), activa un LED y mueve el servo para simular la apertura de una puerta de cochera. Si no hay objetos detectados, el LED se apaga y el servo vuelve a su posición inicial. Este ciclo se repite indefinidamente mientras el Arduino esté encendido.

  • En primer lugar, el programa incluye las bibliotecas necesarias, incluyendo la biblioteca Servo y NewPing para el manejo del servo y el sensor ultrasónico respectivamente. Se definen constantes para los pines del servo, del sensor ultrasónico, y de un LED que se utilizará para indicar la detección de objetos.
  • En la función setup(), se inicializa el servo y se configuran los pines como entrada o salida según sea necesario. Además, se llama a la función posicion_inicial() para asegurarse de que el servo esté en su posición inicial al inicio del programa.
  • En el bucle principal loop(), el programa realiza mediciones de distancia utilizando el sensor ultrasónico. Obtiene la mediana de 5 mediciones para mejorar la precisión y luego convierte el tiempo de retorno del sonido en una distancia en centímetros.
  • Si la distancia detectada es menor o igual a 20 centímetros y mayor o igual a 0 (lo que significa que un objeto está cerca), el LED se enciende y el servo comienza a moverse gradualmente desde 0 grados hasta 90 grados, lo que podría representar la apertura de una puerta de cochera. Luego espera 5 segundos antes de continuar.
  • Si no se detecta ningún objeto (la distancia es mayor a 20 cm), el LED se apaga y el servo vuelve a su posición inicial (0 grados) como si estuviera cerrando la puerta de la cochera. También se espera 5 segundos antes de continuar con la próxima iteración del bucle.
  • La función posicion_inicial() simplemente mueve el servo a 0 grados al inicio para garantizar que la posición inicial de la puerta de la cochera esté establecida correctamente.

Circuito

arduino

Programa

#include <Servo.h>
#include <NewPing.h>

Servo servo1;
#define PINSERVO 2
#define TRIG_PIN 10
#define ECHO_PIN 9
#define LED_PIN 3
#define MAX_DISTANCE 200 // Distancia máxima de detección en centímetros

NewPing sonar(TRIG_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE); // Define el objeto sonar

void setup() {
servo1.attach(PINSERVO);
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
posicion_inicial();
}

void loop() {
unsigned int duration, distance;

duration = sonar.ping_median(5); // Realiza 5 mediciones y devuelve la mediana
distance = duration / US_ROUNDTRIP_CM; // Convierte el tiempo en distancia en cm

if (distance <= 20 && distance >= 0) {
digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
for (int angle = 0; angle <= 90; angle++) {
servo1.write(angle);
delay(15);
}
delay(5000); // Espera 5 segundos después de mover el servo
} else {
digitalWrite(LED_PIN, LOW);
servo1.write(0); // Mueve el servo a 0 grados si no hay objeto
delay(5000);
}
}

void posicion_inicial() {
servo1.write(0);
delay(5000);
}

Video Instructivo

Contenido

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