FABRICACION

Fabricacion De Un Distanciometro con un servomotor

Situación Problemática

La necesidad de medir distancias de manera sencilla y económica surge en campos como la robótica, automatización y educación. El desafío es: ¿Cómo construir un dispositivo accesible y preciso que mida distancias usando tecnología fácil de obtener?

Para solventar esto, se recurre a sensores ultrasónicos y microcontroladores como Arduino, que permiten desarrollar un sistema que detecte distancias, las traduzca a señales útiles y pueda visualizar resultados. Este proyecto motiva el aprendizaje de electrónica y programación básica aplicada.

Diseño

Objetivo

Desarrollar un prototipo que mida una distancia, la indique con LEDs para diferentes rangos, controle un servomotor que apunte en función de la distancia, y (opcionalmente) muestre datos en una pantalla LCD.

Componentes principales

• Sensor ultrasónico HC-SR04 (para medir distancias)

• Arduino Uno (controlador)

• Servomotor SG90 (para visualizar el ángulo relativo a la distancia)

• LEDs indicadores y buzzer (alertas visuales y sonoras)

• Pantalla LCD 16x2 con módulo I2C (opcional para mostrar distancia digital)

Esquema eléctrico (proyección ortogonal y 3D)

En Tinkercad se pueden realizar los siguientes diagramas:

• Proyección ortogonal (2D): Conexiones claras de VCC, GND, Trigger y Echo del sensor a Arduino, cables de LEDs con resistencias, buzzer y servomotor al pin PWM.

• Proyección isométrica (3D): Posicionamiento físico del sensor ultrasónico orientado hacia el objeto, servomotor montado para girar según distancia, leds visibles y pantalla visible en la protoboard.

(Es recomendable replicar estos diagramas en Tinkercad para validar diseño antes de construir).

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Fabricación

Montaje físico

• Conectar sensor HC-SR04: VCC a 5V, GND a GND, Trigger a pin 9 y Echo a pin 10.

• Conectar servomotor SG90: VCC a 5V, GND a GND, señal a pin 6 (PWM).

• LEDs a pines 2, 3 y 4 a través de resistencias de 220-330 ohm.

• Buzzer al pin 5.

• Pantalla LCD con módulo I2C a A4 (SDA) y A5 (SCL) y alimentación 5V-GND (si se usa).

• Organizar cableado en protoboard con buena disposición para evitar interferencias.

Programación simplificada

• Uso de librería Servo.h para controlar ángulo del servomotor.

• Código para medir distancia con la fórmula $\text{Distancia}=\frac{\text{Duraci}\acute{\text{o}}\text{n}\times 0.0343}{2}$.

• Mapear distancia medida a ángulo para el servomotor.

• Encender LEDs según el rango de distancia.

• Activar buzzer para alertas cercanas.

• Mostrar distancia en LCD si está presente.

EVALUACION:

Criterios de validación

• Precisión: Comparar medidas del distanciómetro frente a una regla o instrumento de precisión.

• Estabilidad: Revisar repetibilidad y que el servomotor responda sin saltos abruptos.

• Usabilidad: Verificar la facilidad con la que usuarios pueden leer LEDs, escuchar buzzer y entender el ángulo del servo.

• Documentación: Completar con diagramas, códigos comentados y explicación clara.

• Retroalimentación: Recoger sugerencias para mejorar precisión, agregar funcionalidades o mejorar interfaz.