Tarea 1

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Carrera: 
Ingeniería en Mecatrónica 
Materia: 
Sensores inteligentes 
Tarea 1: 
Sensor ultrasónico HC-SR04 
Unidad 1 
Lugar y Fecha: 
Torreón, Coahuila a 28 de agosto de 2021 
Sensor Ultrasónico HC-SR04 
El sensor HC-SR04 es un sensor que “mide” la distancia. Este puede detectar 
objetos, distancia o nivel en un rango mínimo desde 2 hasta 400 cm. El sensor se 
compone de un “emisor” y un “receptor” de ultrasonidos, lo cual nos ayuda a medir 
la distancia a la que se encuentra un objeto, enviando un pulso de ultrasonidos y 
midiendo el tiempo que transcurre hasta que vuelve ese pulso. 
Su principio de operación es el siguiente: el emisor (Trigger) envía una señal 
(8 pulsos con una frecuencia de 40 kHz). Al llegar los pulsos a un obstáculo, estos 
“rebotan” y regresan, hasta ser recibidos por el receptor (Echo). Y, de esta manera, se 
obtiene la medición, que, en este caso, es el tiempo que tardó en “ir” y “regresar” la 
onda (señal). 
Entonces, conociendo la velocidad del sonido, se puede determinar la 
distancia mediante la siguiente fórmula: 
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 =
(𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜)(𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑜𝑛𝑖𝑑𝑜)
2
Se divide entre dos, ya que el tiempo que se tiene es lo que tarda la onda en 
hacer el viaje de “ida” y de “regreso”. Sustituyendo el dato de la velocidad del sonido, 
se tendría: 
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 =
(𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜)(343 𝑚 𝑠⁄ )
2
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 =
(𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜)(34.3 𝑐𝑚 𝑠⁄ )
2
Y, se esta manera, se obtiene la distancia, que realmente es la magnitud que 
más interesa al momento de utilizar este sensor. 
Magnitud a medir 
Se puede decir que tiene la finalidad principal de medir la distancia, aunque 
realmente la magnitud medida es el tiempo. 
Marca 
El fabricante principal de este componente, según su hoja de datos, es la 
compañía ELECFREAKS. 
Modelo 
El modelo de este sensor es el HC-SR04. 
Costo 
El precio de este sensor, según el distribuidor y moneda, varía. Por ejemplo, 
obteniendo datos donde se muestren precios en dólares de algunos distribuidores, se tiene: 
Por otro lado, pasando a moneda mexicana, según Mercado Libre, se tienen los 
siguientes costos: 
Mientras que, en una electrónica de confianza, se observa: 
Características de funcionamiento 
Su principio de funcionamiento, como ya fue mencionado al inicio, está 
basado en el principio sonar, es decir, se envía un haz de ultrasonido y, al detectar un 
objeto, se recibe su reflejo con retraso, de esa manera se determina la presencia de 
objetos y la distancia a ellos. Es este pequeño periodo de tiempo el que es de ayuda 
para determinar la distancia al objeto, mediante el dato de la velocidad del sonido, 
como fue mencionado en la fórmula: 
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 =
(𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜)(𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑜𝑛𝑖𝑑𝑜)
2
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 =
(𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜)(343 𝑚 𝑠⁄ )
2
Características de Alimentación. 
➢ Voltaje de operación: 5 V
➢ Corriente de trabajo: 15mA
➢ Corriente en reposo: menos de 2 mA
➢ Nivel de salida alta: 5 V
➢ Nivel de salida baja: 0 V
➢ Pines:
o Vcc: 5 VCC.
o Trigger: Input, disparo del ultrasonido.
o Echo: Output, repetición del ultrasonido.
o GND.
Características físicas 
➢ Dimensiones: 45 mm x 20 mm x 15 mm-
➢ Peso:10 g.
➢ Número de pines: 4.
Otras características 
➢ Rango de medición: 2 cm a 400 cm.
➢ Frecuencia de trabajo: 40 KHz.
➢ Ángulo de medición efectivo: menor a 15º.
➢ Ángulo de medición: 30º.
➢ Precisión: +- 3mm.
➢ Duración mínima del pulso de disparo (nivel TTL): 10 μs.
➢ Duración del pulso eco de salida (nivel TTL): 100-25000 μs.
➢ Tiempo mínimo de espera entre una medida y otra: 20 ms.
Referencias bibliográficas 
Carrod Electrónica. Sensor HC SR04 Ultrasónico. Recuperado el 27 de agosto de 2021 desde: 
https://www.carrod.mx/products/sensor-hc-sr04-ultrasonico 
ELECFreaks. Ultrasonic Ranging Module HC - SR04. Recuperado el 27 de agosto de 2021 
desde: https://cdn.sparkfun.com/datasheets/Sensors/Proximity/HCSR04.pdf 
DatasheetCafe (2020). HC-SR04 PDF – Distance Measuring Sensor – Ultrasonic. 
Recuperado el 27 de agosto de 2021 desde: http://www.datasheetcafe.com/hc-sr04-pdf-
22772/ 
Hetpro. Sensor HC-SR04 para crear una alarma con Arduino. Recuperado el 27 de agosto 
de 2021 desde: https://hetpro-store.com/TUTORIALES/sensor-hc-sr04/ 
Leantec Robotics & Electronics. HC-SR04. Recuperado el 27 de agosto de 2021 desde: 
https://leantec.es/wp-content/uploads/2019/06/Leantec.ES-HC-SR04.pdf 
Keyence. ¿Qué es un sensor ultrasónico? Recuperado el 27 de agosto de 2021 desde: 
https://www.keyence.com.mx/ss/products/sensor/sensorbasics/ultrasonic/info/ 
Mercado Libre. Sensor ultrasónico HC SR04. Recuperado el 27 de agosto de 2021 desde: 
https://electronica.mercadolibre.com.mx/sensor-ultrasonico-hc-sr04 
Naylamp Mechatronics. SENSOR ULTRASONIDO HC-SR04. Recuperado el 27 de agosto 
de 2021 desde: https://naylampmechatronics.com/sensores-proximidad/10-sensor-
ultrasonido-hc-sr04.html 
Proyecto Arduino. Sensor de ultrasonidos. Recuperado el 27 de agosto de 2021 desde: 
https://proyectoarduino.com/sensor-de-ultrasonidos-medir-distancia-con-arduino/ 
Proyectos con Arduino. Sensor Ultrasónico HC SR04 para medir distancias con Arduino. 
Recuperado el 27 de agosto de 2021 desde: 
https://proyectosconarduino.com/sensores/sensor-de-distancia-hc-sr04/ 
Unit Electronics. Sensor HC SR04 Ultrasónico. Recuperado el 27 de agosto de 2021 desde: 
https://uelectronics.com/producto/sensor-ultrasonico-hc-sr04/ 
 
 
https://www.carrod.mx/products/sensor-hc-sr04-ultrasonico
https://cdn.sparkfun.com/datasheets/Sensors/Proximity/HCSR04.pdf
http://www.datasheetcafe.com/hc-sr04-pdf-22772/
http://www.datasheetcafe.com/hc-sr04-pdf-22772/
https://hetpro-store.com/TUTORIALES/sensor-hc-sr04/
https://leantec.es/wp-content/uploads/2019/06/Leantec.ES-HC-SR04.pdf
https://www.keyence.com.mx/ss/products/sensor/sensorbasics/ultrasonic/info/
https://electronica.mercadolibre.com.mx/sensor-ultrasonico-hc-sr04
https://naylampmechatronics.com/sensores-proximidad/10-sensor-ultrasonido-hc-sr04.html
https://naylampmechatronics.com/sensores-proximidad/10-sensor-ultrasonido-hc-sr04.html
https://proyectoarduino.com/sensor-de-ultrasonidos-medir-distancia-con-arduino/
https://proyectosconarduino.com/sensores/sensor-de-distancia-hc-sr04/
https://uelectronics.com/producto/sensor-ultrasonico-hc-sr04/