El sensor ultrasónico en Snap4Arduino

No sé vosotros, mis queridos replicantes, pero yo es oír la palabra “ultrasónico” y acordarme de esto:

Y después de esta intro tan retrofuturista vamos a lo que nos trae hoy por aquí: usar un sensor de ultrasonidos para medir distancias con arduino y snap4arduino.

Vale, vale… ya sé lo que estáis pensando, replicantes, todos sabéis ya, o al menos eso espero, qué es arduino y qué es snap4arduino y cuánta felicidad (y algún que otro dolor de cabeza) nos han dado juntos, pero… ¿qué es un sensor por ultrasonidos? Consultemos la wikipedia, que para eso está, además de para copiar y pegar los trabajos que nos mandan en clase:

“Los sensores de RE-DIRECCIÓN ultrasonido o sensores ultrasónicos son detectores de proximidad que trabajan libres de roces mecánicos y que detectan objetos a distancias que van desde pocos centímetros hasta varios metros. El sensor emite un sonido y mide el tiempo que la señal tarda en regresar. Estos reflejan en un objeto, el sensor recibe el eco producido y lo convierte en señales eléctricas, las cuales son elaboradas en el aparato de valoración. Estos sensores trabajan solamente en el aire, y pueden detectar objetos con diferentes formas, diferentes colores, superficies y de diferentes materiales. Los materiales pueden ser sólidos, líquidos o polvorientos, sin embargo han de ser reflectores de sonido. Los sensores trabajan según el tiempo de transcurso del eco, es decir, se valora la distancia temporal entre el impulso de emisión y el impulso del eco.”

Vaya, lo que nos vienen a decir es que, ni más ni menos, un sensor ultrasónico es como un murciélago… la tecnología siempre tan original copiando a la madre naturaleza.

Sensores por ultrasonido hay muchos y de muchos tipos, más o menos sensibles, más o menos caros y más o menos baratos, pero nosotros usaremos el HC-SR04, que por qué… pues porque es relativamente fácil de comprar y encima, oh maravilla, que diría el secretario de cualquier centro educativo, tiene un precio bastante asequible.

Usando el HC-SR04 con snap4arduino

Bueno, pues ya tenemos claro qué es y cómo funciona un sensor por ultrasonidos, ¿qué os parece si nos metemos en enjundia y aprendemos cómo se conecta a nuestra tarjeta arduino y cómo podemos usarlo con snap4arduino? Para ello vamos a hacer uso del proyecto SA5Firmata que se encuentra alojado en la web GitHub (recordadme, mis queridos replicantes, que en un futuro no muy lejano os haga una entrada explicando qué es eso de GitHub… que por cierto, está muy relacionado con esta anterior entrada que publiqué no hace mucho).

No nos enrollemos más… ¡vamos a la faena!

Preparando arduino para que snap4arduino reconozca el sensor:

Como ya se explicó aquí, para que snap4arduino funcione con nuestra tarjeta hay que meterle el stadarFirmata, lo malo es que este firmware no está preparado para trabajar con algunos sensores, el de ultrasonidos entre ellos, por lo que lo primero que deberemos hacer es “meterle” una modificación de este, el SA5Firmata, tal y como explico a continuación paso a paso.

1.- Lo primero es tener instalada la última versión del IDE de Arduino en nuestro ordenador. Si no sabes cómo hacerlo, echa un vistazo aquí.

2.- A continuación, nos descargamos el archivo zip que tiene el SA5Firmata y todo lo necesario para su instalación desde el siguiente enlace y lo descomprimimos en una carpeta cualquiera de nuestro disco duro:

https://github.com/jguille2/SA5/files/695087/SA5Firmata_2.0.zip

3.- Ahora, y con el IDE de Arduino todavía cerrado, copiamos el contenido de la carpeta ‘librerías’ que acabamos de descomprimir y lo pegamos en la carpeta ‘librerías’ que está en el directorio donde tenemos instalado el IDE de arduino. Si lo instalamos siguiendo las instrucciones de esta misma página, lo tendremos en la carpeta personal del usuario correspondiente, si no, no hay más que usar la herramienta “buscar archivos y carpetas” para localizarla. Hay que asegurarse de que pegamos bien todas las librerías, ya que estas son muy importantes para que todo funcione correctamente.

4.- Ha llegado el momento de abrir el IDE de Arduino (si lo teníamos abierto con anterioridad, mejor cerrarlo y volverlo a abrir para que reconozca correctamente las librerías que hemos añadido). Nos vamos al menú archivo, abrir y buscamos el archivo SA5Firmata2.ino que estará en la carpeta que descomprimimos después de descargarla en el paso 2.

5.- Conectamos nuestra tarjeta arduino al USB y nos aseguramos que tenemos seleccionada la tarjeta y el puerto correcto en el menú Herramientas. Si esto es así, no tenemos más que darle a subir y ¡Voilá! ya tenemos nuestro arduino preparado para trabajar con snap4arduino y un montón de sensores.

Añadiendo a snap4arduino los bloques necesarios

Vamos ahora a preparar nuestro snap4arduino e instalarle los bloques correspondientes para que podamos programar nuestros sensores.

Ah, un inciso, mis jóvenes replicantes, es posible que snap4arduino no os reconozca la placa después de haber tenido abierto el IDE de arduino, si os pasa esto no hay más que reiniciar el ordenador y abrir directamente el snap4arduino, seguro que así os la reconoce a la primera.

Con snap4arduino abierto, picamos en el menú archivo (ver imagen adjunta) y ahí en ‘Importar…’, buscamos el archivo SA5Firmata_bs2_ca.xml en la carpeta que descomprimimos en el paso 2 del subapartado anterior. Nos debe aparecer un mensaje con que todo se ha importado corectamente y deberíamos tener los nuevos bloques en los apartados Arduino y Sensores.

important_as4a

Pues vamos a probarlo…

Vale, replicantes, hasta ahora todo bien, pero… ¿cómo sabemos si funciona? Bueno, pues nada mejor que comprobarlo con un mini proyecto. Vamos a usar nuestro flamante nuevo sensor ultrasónico para medir distancias. Lo primero es conectarlo a nuestra tarjeta, para ello seguimos el siguiente esquema:

Una vez conectado todo, vamos a cargar nuestro proyecto. Para ello, nos vamos al enlace http://ateneu.xtec.cat/wikiform/wikiexport/_media/materials/crea3/hw/ultrasound_ruler.xml y nos descargamos el archivo .xml, nos vamos a archivo, importar y lo abrimos. Nos debería de aparecer una regla en el escenario con una flecha y una serie de bloques en el área correspondiente. Ahora probad a pulsar la bandera verde y moved la mano delante de nuestro sensor… como diría el mismísimo Albus Dumbledore: ¡MAGIA, REPLICANTES!

Os dejo a continuación un par de vídeos para que veáis cómo funciona. El primero está grabado por mí mismo y aunque no se aprecia bien el valor que marca a regla, funciona. El segundo está sacado de YouTube con el mismo proyecto y se aprecia todo mejor.

¿Y ahora qué?

Bueno, ya tenéis la base para hacer funcionar el sensor… ¿qué se os ocurre ahora, mis jóvenes y avispados replicantes? ¿Un zumbador que suene cuando detecte un objeto a determinada distancia? ¿un servo que varíe de posición? ¿he oído robot esquiva objetos? El maravilloso mundo de los sensores ultrasónicos se abre ante vosotros y vosotras… ¡Es vuestro turno!

Y me despido ya después de haberos soltado tremenda parrafada, no sin antes dejaros unos cuantos enlaces que me han servido para elaborar este tutorial por si les queréis echar un vistazo para ampliar conocimientos o por si tuvierais algún problema:

http://ateneu.xtec.cat/wikiform/wikiexport/materials/crea3/index

http://ardupineda.blogspot.com.es/2017/04/hc-sr04-on-snap4arduino.html

https://github.com/bromagosa/Snap4Arduino

Y recordad… ¡vivir es compartir!

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