Sensor de Estacionamiento Ultrasonido

XII FUNCTEC -2014 28 de abril de 2014 Sensor de estacionamiento Ultrasonido Tutor: Ledezma Lord Eddy

Estudiantes: Ibieta Martinez José Manuel Rodríguez Andrade Adrián Mauricio Uruchi Quise Rodrigo Ale!is

ndice "# Resumen $# Ante Antece cede dent ntes es %# &b'eti(o )# Marc Marco o *e+ric +rico o ,# -esarr -esarroll ollo o del .roye .royecto cto /# -isc iscusi+n 0# 1onc 1onclu lusi sion ones es 2# Ane!os 3# 4iblio 4ibliogra gra5ía 5ía y 6ebgr 6ebgra5í a5ía a "7#Lin8 del 9ideo 1!  "esumen El royecto está orientado a un sistema ara detectar ob'etos cercanos y así oder imlementarlo a un autom+(il: ;ue será uno a control remoto: se usara una laca arduino ara oder controlar el 5uncionamiento del sensor y un arlante ara ;ue nos indi;ue cuando un ob'eto este cerca de este#
imlementar un circuito a todos los autos ara ;ue todos cuenten con un sistema de este tio y así librarse de las colisiones or el ar;ueo# Una de las di(ersas soluciones ara este roblema es utilizar un sensor  de estacionamiento# Que nos brindará mayor seguridad en el aarcamiento de automo(il e(itando asi cho;ues or 5alta de (ision#

$!  %b&eti'o 1rear un sensor de distancia or ultrasonido ara e(itar cho;ues y 5acilitar el estacionamiento de un (ehículo# 4! (arco Teorico a# =Qué es Ultrasonido> Un ultrasonido es una onda sonora ;ue se encuentra 5uera del rango audible or el oído humano: aro!imadamente $7 8?z# b# =1+mo 5unciona un sensor Ultrasonido> Un sensor ultrasonido tiene un Emisor y un Recetor: el cual emite un tren de ulsos ultrasonicos y el recetor recibe el eco de dicho tren de ulsos en algun ob'eto# La distancia la medimos a tra(és de la 5ormula@ v=

d t 

-onde@ ( es la (elocidad d es la distancia t es el tiemo • • •

i tenemos en cuenta ;ue la (elocidad del sonido a temeratura ambiente B$7CD es de@ %)% ms o: su e;ui(alente: $4$00 cm)s: odemos calcular el tiemo ;ue las ondas tardan en recorrer " centímetro@

1 c ( m )=

1( s)

cm ) 34300 ( s

=29,15 μ ( s )

abiendo ;ue la onda tarda $3:", u en recorrer " cm: y ;ue el sensor nos dará el tiemo de la seFal desde ;ue es en(iada hasta ;ue el recetor catura su eco: calculamos la distancia de la siguiente manera

distanciaencm=

tiempo dela señal 29,15 μ ( s ) 2

La di(isi+n or $ se debe a ;ue la seFal desde ;ue es en(iada or  el emisor: recorre la distancia hasta el ob'eto: y (uel(e or el mismo camino hasta el recetor como se uede (er en la siguiente imagen: de modo ;ue la onda recorre $ (eces el mismo camino: or lo ;ue si no realizamos esta oeraci+n: la distancia resultante en centímetros sería el doble de la ;ue hay realmente entre el sensor y el ob'eto#

c# =Qué se realizará> e uede alicar esto ubicando el sensor de ultrasonido ?1G R7) ara medir la distancia y ubicar éste en un automo(il: en la arte del aracho;ues: donde se odra saber cuando el (ehiculo este cerca de un ob'eto y de esta manera e(itar el cho;ue de estos# *odo esto en colaboracion de un arlante ;ue anunciara ;ue la distancia minima: o tambien denominada et.oint: ha sido suerado#

*! +esarrollo del ,roecto a!  (ateriales .ara el desarrollo del royecto se utilizaran comonentes electr+nicos y en esecial un Arduino: un sensor ?1GR7)

BultrasonidosD: rotoboard: un alta(oz: led: (isualizadores de 0 segmentos y cables de arduino#

b! .re'e E/licacin 1on el arduino se lograra controlar el sensor de ultrasonido: or  medio de rogramaci+n y una cone!i+n 5ísica de ambos: la rogramaci+n será desarrollada en la roia lata5orma con la ;ue arduino cuenta: llamada de igual 5orma# e imlementará el royecto conectando un sensor de ultrasonido con emisor y recetor B?1GR7)D: ;ue cuando este detecte un ob'eto muy cercano B;ue sobre ase el límiteD mande una seFal sonora y nosotros odamos escucharlo sin roblemas: además un Led nos indicara ;ue tan cerca está el ob'eto de una 5orma ;ue aradeara más ráido si el ob'eto esta mas cerca: asimismo la distancia medida será mostrada a tra(és de los (isualizadores de 0 segmentosH como es un sensor los datos ;ue nos dará serán anal+gicos y estos serán en(iados or los uertos de entrada anal+gica hacia el arduino# 1on los datos obtenidos y mediante la lata5orma de arduino: rincialmente: odremos realizar este e!erimento#

c! +iarama de cone/in La cone!i+n a la lata5orma Arduino se realizara de la siguiente manera#

d! Cdio Utili3ado ara arduino El c+digo imlementado 5unciona con librerías creadas or el usuario: donde se de5ine como 5uncionara el sensor ultrasonido B?1GR7)D: ;ue se muestra a continuaci+n# 

El c+digo rincial es@ include Ultrasonic#hK include itches#hK include Ultrasonic#h Libreria del sonar  Ultrasonic ultrasonicB/:0DH *rigger: Echo  eFal acustica include itches#h Libreria ;ue contiene las notas musicales int sonido  N&*EOE,H -eclaramos la nota musical elegida como el sonido int sonarH -eclaramos la (ariable sonar  int led3H int au$): bu$/: cu$2: du%7: eu%$: 5u%): gu%/H0 segmentos unidades int ad)7: bd)$: cd)): dd)/: ed)2: 5d,7: gd,$H  0 segmentos decenas

int ac%": bc%%: cc%,: dc%0: ec%3: 5c)": gc)%H  0 segmentos centenas (oid setuBD P inModeB3:&U*.U*DH salida del led 0 segmentos unidades inModeB$):&U*.U*DH inModeB$/:&U*.U*DH inModeB$2:&U*.U*DH inModeB%7:&U*.U*DH inModeB%$:&U*.U*DH inModeB%):&U*.U*DH inModeB%/:&U*.U*DH 0 segmentos decenas inModeB)7:&U*.U*DH inModeB)$:&U*.U*DH inModeB)):&U*.U*DH inModeB)/:&U*.U*DH inModeB)2:&U*.U*DH inModeB,7:&U*.U*DH inModeB,$:&U*.U*DH 0 segmentos centenas inModeB%":&U*.U*DH inModeB%%:&U*.U*DH inModeB%,:&U*.U*DH inModeB%0:&U*.U*DH inModeB%3:&U*.U*DH inModeB)":&U*.U*DH inModeB)%:&U*.U*DH erial#beginB3/77DH baudios 

Inicio de la comunicacion serie a 3/77

(oid looBD P sonar  ultrasonic#RangingB1MDH Leemos la distancia del sonar La 5uncion ultrasonic#rangingBcmD (iene declarada en la libreria del sonar 

1alcula la distancia a la ;ue rebota una seSal en(iada basandose en el tiemo ;ue tarda en recorrer dicha distancia: de(ol(iendonos la distancia en centimetros: lista ara utilizar en casos de medicion or ultrasonidos# (0segBsonarDH llama a la 5uncion (0seg ara mostrar la distancia en los 0 segmentos Thile Bsonar  /7D menor a /7 cm P

Mientras ;ue la distancia sea

no*oneB2DH Mantenemos el sonido aagado   digital6riteBled:L&6DH delayBsonar"7DH -elay deendiente del (alor del sonar# i la distancia se reduce el delay es menor y la seSal acustica sonara con mayor 5recuencia# i la distancia aumenta: el delay aumenta: disminuyendo la 5recuencia con la ;ue suenan los itidos# toneB2: sonidoDH eSal acustica de a(iso digital6riteBled:?IV?DH delayB"77DH -elay ara mantener la seSal acustica 7:" segundos minimo

 

digital6riteBled:L&6DH no*oneB2DH Aagamos el sonido

Thile Bsonar  "7D i la distancia del sonar es menor ;ue "7 cm P toneB2: sonidoDH uena sin interruciones indicando la ro!imidad del ob'eto   digital6riteBled:?IV?DH   (0segBsonarDH sonar  ultrasonic#RangingB1MDH -istancia del sonar  (0segBsonarDH

sonar  ultrasonic#RangingB1MDH Leemos la distancia del sonar ara (ol(er a emezar    (oid (0segBint contDP int uni7: dec7: cen7H   unicontW"7H   deccont"7H   cencont"77H

                                                     

sTitch BuniDP unidades case 7@ digital6riteBau:7DH digital6riteBbu:7DH digital6riteBcu:7DH digital6riteBdu:7DH digital6riteBeu:7DH digital6riteB5u:7DH digital6riteBgu:"DH brea8H case "@ digital6riteBau:"DH digital6riteBbu:7DH digital6riteBcu:7DH digital6riteBdu:"DH digital6riteBeu:"DH digital6riteB5u:"DH digital6riteBgu:"DH brea8H case $@ digital6riteBau:7DH digital6riteBbu:7DH digital6riteBcu:"DH digital6riteBdu:7DH digital6riteBeu:7DH digital6riteB5u:"DH digital6riteBgu:7DH brea8H case %@ digital6riteBau:7DH digital6riteBbu:7DH digital6riteBcu:7DH

  digital6riteBdu:7DH   digital6riteBeu:"DH   digital6riteB5u:"DH   digital6riteBgu:7DH   brea8H case )@   digital6riteBau:"DH   digital6riteBbu:7DH   digital6riteBcu:7DH   digital6riteBdu:"DH   digital6riteBeu:"DH   digital6riteB5u:7DH   digital6riteBgu:7DH   brea8H case ,@   digital6riteBau:7DH   digital6riteBbu:"DH   digital6riteBcu:7DH   digital6riteBdu:7DH   digital6riteBeu:"DH   digital6riteB5u:7DH   digital6riteBgu:7DH   brea8H case /@   digital6riteBau:7DH   digital6riteBbu:"DH   digital6riteBcu:7DH   digital6riteBdu:7DH   digital6riteBeu:7DH   digital6riteB5u:7DH   digital6riteBgu:7DH   brea8H case 0@   digital6riteBau:7DH   digital6riteBbu:7DH   digital6riteBcu:7DH   digital6riteBdu:"DH   digital6riteBeu:"DH   digital6riteB5u:"DH   digital6riteBgu:"DH   brea8H case 2@   digital6riteBau:7DH   digital6riteBbu:7DH

  digital6riteBcu:7DH   digital6riteBdu:7DH   digital6riteBeu:7DH   digital6riteB5u:7DH   digital6riteBgu:7DH   brea8H case 3@   digital6riteBau:7DH   digital6riteBbu:7DH   digital6riteBcu:7DH   digital6riteBdu:7DH   digital6riteBeu:"DH   digital6riteB5u:7DH   digital6riteBgu:7DH   brea8H  sTitch BdecDP rogramacion de los 0 segmentos ara las decenas case 7@   digital6riteBad:7DH   digital6riteBbd:7DH   digital6riteBcd:7DH   digital6riteBdd:7DH   digital6riteBed:7DH   digital6riteB5d:7DH   digital6riteBgd:"DH   brea8H case "@   digital6riteBad:"DH   digital6riteBbd:7DH   digital6riteBcd:7DH   digital6riteBdd:"DH   digital6riteBed:"DH   digital6riteB5d:"DH   digital6riteBgd:"DH   brea8H case $@   digital6riteBad:7DH   digital6riteBbd:7DH   digital6riteBcd:"DH   digital6riteBdd:7DH   digital6riteBed:7DH   digital6riteB5d:"DH

  digital6riteBgd:7DH   brea8H case %@   digital6riteBad:7DH   digital6riteBbd:7DH   digital6riteBcd:7DH   digital6riteBdd:7DH   digital6riteBed:"DH   digital6riteB5d:"DH   digital6riteBgd:7DH   brea8H case )@   digital6riteBad:"DH   digital6riteBbd:7DH   digital6riteBcd:7DH   digital6riteBdd:"DH   digital6riteBed:"DH   digital6riteB5d:7DH   digital6riteBgd:7DH   brea8H case ,@   digital6riteBad:7DH   digital6riteBbd:"DH   digital6riteBcd:7DH   digital6riteBdd:7DH   digital6riteBed:"DH   digital6riteB5d:7DH   digital6riteBgd:7DH   brea8H case /@   digital6riteBad:7DH   digital6riteBbd:"DH   digital6riteBcd:7DH   digital6riteBdd:7DH   digital6riteBed:7DH   digital6riteB5d:7DH   digital6riteBgd:7DH   brea8H case 0@   digital6riteBad:7DH   digital6riteBbd:7DH   digital6riteBcd:7DH   digital6riteBdd:"DH   digital6riteBed:"DH

  digital6riteB5d:"DH   digital6riteBgd:"DH   brea8H case 2@   digital6riteBad:7DH   digital6riteBbd:7DH   digital6riteBcd:7DH   digital6riteBdd:7DH   digital6riteBed:7DH   digital6riteB5d:7DH   digital6riteBgd:7DH   brea8H case 3@   digital6riteBad:7DH   digital6riteBbd:7DH   digital6riteBcd:7DH   digital6riteBdd:7DH   digital6riteBed:"DH   digital6riteB5d:7DH   digital6riteBgd:7DH   brea8H  sTitch BcenDP rogramacionde los 0 segmentos ara las centenas case 7@   digital6riteBac:7DH   digital6riteBbc:7DH   digital6riteBcc:7DH   digital6riteBdc:7DH   digital6riteBec:7DH   digital6riteB5c:7DH   digital6riteBgc:"DH   brea8H case "@   digital6riteBac:"DH   digital6riteBbc:7DH   digital6riteBcc:7DH   digital6riteBdc:"DH   digital6riteBec:"DH   digital6riteB5c:"DH   digital6riteBgc:"DH   brea8H case $@

  digital6riteBac:7DH   digital6riteBbc:7DH   digital6riteBcc:"DH   digital6riteBdc:7DH   digital6riteBec:7DH   digital6riteB5c:"DH   digital6riteBgc:7DH   brea8H case %@   digital6riteBac:7DH   digital6riteBbc:7DH   digital6riteBcc:7DH   digital6riteBdc:7DH   digital6riteBec:"DH   digital6riteB5c:"DH   digital6riteBgc:7DH   brea8H case )@   digital6riteBac:"DH   digital6riteBbc:7DH   digital6riteBcc:7DH   digital6riteBdc:"DH   digital6riteBec:"DH   digital6riteB5c:7DH   digital6riteBgc:7DH   brea8H case ,@   digital6riteBac:7DH   digital6riteBbc:"DH   digital6riteBcc:7DH   digital6riteBdc:7DH   digital6riteBec:"DH   digital6riteB5c:7DH   digital6riteBgc:7DH   brea8H case /@   digital6riteBac:7DH   digital6riteBbc:"DH   digital6riteBcc:7DH   digital6riteBdc:7DH   digital6riteBec:7DH   digital6riteB5c:7DH   digital6riteBgc:7DH   brea8H

                                               

case 0@ digital6riteBac:7DH digital6riteBbc:7DH digital6riteBcc:7DH digital6riteBdc:"DH digital6riteBec:"DH digital6riteB5c:"DH digital6riteBgc:"DH brea8H case 2@ digital6riteBac:7DH digital6riteBbc:7DH digital6riteBcc:7DH digital6riteBdc:7DH digital6riteBec:7DH digital6riteB5c:7DH digital6riteBgc:7DH brea8H case 3@ digital6riteBac:7DH digital6riteBbc:7DH digital6riteBcc:7DH digital6riteBdc:7DH digital6riteBec:"DH digital6riteB5c:7DH digital6riteBgc:7DH brea8H 



#

! "esultados Eserados  Al terminar el royecto se esera ;ue se ueda saber con e!actitud la distancia a la ;ue estamos de un ob'eto: ara ;ue de esta manera se ueda imlementar a un (ehículo: en nuestro caso será un auto a control remoto: y así este odría utilizarlo como un sensor de ar8ing Bsensor de

estacionamientoD: de esta manera se 5acilitaría mucho la 5orma en ;ue se estacionan los autom+(iles#

5!  +iscusin Medidor Laser 9s Medidor Ultrasonido En cuanto a esta discusi+n se re5iere: con(iene utilizar un sensor  ultrasonido debido al recio ya ;ue el costo uede reresentar un 5actor  imortante#  Medidor Ultrasonido ", Euros: Medidor Laser ,7 Euros#  Además ;ue los autom+(iles actuales tiene este sistema integrado: estos llegan a ser muy caros: el royecto está desarrollado ara ;ue cueste mucho menos y también ueda ser imlementado a cual;uier  autom+(il ya sea Xltimo modelo o modelo de "7 aFos atrás# .or este moti(o es (enta'oso desarrollar este tio de circuito or;ue será Xtil ara la ciudadanía además ;ue será accesible ara todos# 8!  Conclusiones e logr+ desarrollar el circuito e imlementarlo en el auto a control remoto: udiendo demostrar ;ue el sensor ultrasonido 5unciono er5ectamente a la distancia ;ue le usimos: indicándonos con el arlante ;ue si un ob'eto se aro!imaba más de lo debido: este sonaría y nos alertaría de dicho ob'eto así mismo un led aradearía segXn la distancia en el ;ue se encuentre el ob'eto: mientras más cerca este más aradea el Led# .robando el sensor con el auto a control remoto se udo obser(ar ;ue es una herramienta muy Xtil ara los autom+(iles y ara todas las ersonas ;ue tengan un auto y tengan la di5icultad al estacionar: siendo así se logr+ cumlir el ob'eti(o lanteado: demostrando ;ue el uso de este sensor es necesario a la hora del estacionar un auto en re(ersa ara e(itar cho;ues o rasaduras# *omando este circuito sencillo y barato se uede imlementar a los autom+(iles en un 5uturo# *ambién se debe tomar en cuenta ;ue el diseFo del circuito está desarrollada en un rotoboard: y alimentado or una batería: esto es una limitaci+n muy grande ya ;ue cuando la batería se agote este sensor  de'ara de 5uncionar y no sería Xtil y no es aroiado ni razonable cambiar cada (ez de batería: or lo tanto: si se llega a imlementar en un autom+(il real: el circuito deberá estar construido en una laca: ara una correcta imlementaci+n al autom+(il: y deberá estar alimentado de alguna 5orma con la batería del auto a la laca del arduino ero con ,9 ;ue esta soorta ya ;ue si sobreasa ese (alor de tensi+n el circuito llegaría a ;uemarse# 6!  #ne/os 10!.ibliora7a  9ebra7a

htt@electronica(m#Tordress#com$7""7070sensorGdeGaarcamientoG conGarduino 9isitado el $7 de abril de $7") htt@TTT#oiron#comort5oliosensoresGdeGultrasonidosGarduinoGoiron 9isitado el $7 de abril de $7")

11.

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