INTRODUCCI\u00d3N<\/p>\n\n\n\n
En esta peque\u00f1a entrada se resume toda la informaci\u00f3n necesaria para comprender como hemos realizado nuestro proyecto que, como el t\u00edtulo indica, se trata de un radar por ultrasonidos capaz de detectar objetos. Su objetivo, aparte de detectar objetos cercanos, es tambi\u00e9n determinar a qu\u00e9 distancia se encuentran.<\/p>\n\n\n\n
Su funcionamiento es bastante simple, el radar \u00fanicamente env\u00eda un pulso de sonido de alta frecuencia, despreciable para nosotros, el cual rebota en cualquier objeto cercano volviendo al radar, que se encargar\u00e1 de estimar la distancia del objeto observando el tiempo entre pulsos y conociendo la velocidad del sonido.<\/p>\n\n\n\n
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<\/figure><\/div>\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2021\/01\/WhatsApp-Image-2021-01-20-at-12.45.28-1-edited.jpeg\")
<\/figure>\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2021\/01\/WhatsApp-Image-2021-01-20-at-12.45.28-2-edited.jpeg\")
<\/figure>\n\n\n\nLISTA DE MATERIALES<\/p>\n\n\n\n IMPLEMENTACI\u00d3N DEL HARDWARE<\/p>\n\n\n\n En cuanto al aspecto de la implementaci\u00f3n del hardware, hemos usado como elemento principal un sensor ultrasonidos que se encarga de captar la posici\u00f3n del objeto. Para poder abarcar un radio mayor al que tiene predeterminado el sensor (15 grados aproximadamente), hemos a\u00f1adido un servomotor ubicado debajo de la protoboard. Este servomotor se encarga de girar en un \u00e1ngulo comprendido entre 15 y 165 grados (vuelve a su estado inicial para completar el recorrido) sumando as\u00ed 180 grados en los que el sensor capta los objetos. Adem\u00e1s, la distancia a la que detecta los objetos sin errores est\u00e1 en 40 cm, a partir de este l\u00edmite el sensor comienza a fallar.<\/p>\n\n\n\n En cuanto a la conexi\u00f3n de los pines de cada sistema, el servomotor est\u00e1 formado por tres cables, los cuales (seg\u00fan nuestro modelo) el negro\/marr\u00f3n indica tierra, el naranja debe de estar conectado a la fuente de alimentaci\u00f3n, que en este caso son los 5 voltios que proporciona el Arduino y, por \u00faltimo, el amarillo el cu\u00e1l es conectado al pin del Arduino para su correcto funcionamiento y programaci\u00f3n (pin 12). Por parte del sensor ultrasonidos, est\u00e1 compuesto por cuatro pines. Tal y como viene en la parte posterior, el pin de la izquierda indica la puesta a tierra, el del otro extremo es al que se le tiene que conectar a la fuente de alimentaci\u00f3n, que siguen siendo los 5 voltios que proporciona el Arduino. Los dos pines de en medio, son los que desempe\u00f1an las funciones de mandar un pulso de ultrasonidos (trigger) y el que se encarga de recoger esos datos (echo). El pin trigger va conectado al pin 10 mientras que el echo va al pin 11. Como ya se ha dicho anteriormente el servomotor est\u00e1 situado debajo de la protoboard a la que est\u00e1 conectada el sensor. Mientras que en la otra protoboard est\u00e1 conectado el Arduino, haciendo puente con el Arduino y el sensor.<\/p>\n\n\n\n C\u00d3DIGO<\/p>\n\n\n\n Como nuestro proyecto no genera nada f\u00edsicamente, si no que la funcionalidad se tiene que mostrar por pantalla, hemos tenido que implementar dos c\u00f3digos.<\/p>\n\n\n\n El primero es el del Arduino en s\u00ed, es decir, lo primero que se ejecuta para poner en funcionamiento todo el proyecto y donde est\u00e1 toda la funcionalidad de este (el sensor, el sesgo, etc.).<\/p>\n\n\n\n El segundo c\u00f3digo consiste, en su mayor\u00eda, en el dibujo que se imprime por pantalla, para que los valores obtenidos tengan sentido y sean visualmente aceptables. Se visualiza una simulaci\u00f3n de un radar con los diferentes grados y distancias, v\u00e9ase imagen 1. A su vez, muestra una l\u00ednea que va \u201cbarriendo\u201d de un extremo a otro, en representaci\u00f3n del sensor, para detectar objetos cercanos. Estos objetos se destacan por un color rojo al aparecer en el rango l\u00edmite estimado de 40 cm como se muestra en la imagen 2.<\/p>\n\n\n\n A continuaci\u00f3n, se muestran los c\u00f3digos implementados:<\/p>\n\n\n\n Hay que destacar la importancia de la herramienta Processing en este proyecto, ya que nos ha servido para poder utilizar los paquetes de java referentes al dise\u00f1o y as\u00ed poder dise\u00f1ar una interfaz b\u00e1sica pero funcional. <\/p>\n\n\n\nMaterial<\/th> Utilidad<\/th> Coste<\/th> Enlace de compra<\/th><\/tr><\/thead> Sensor ultras\u00f3nico<\/td> Medir la distancia entre
el sensor y los objetos<\/td>4,49\u20ac<\/td> https:\/\/www.amazon.es\/dp
\/B07TKVPPHF<\/td><\/tr>Placa de Arduino uno<\/td> Donde se realizan partes de
las conexiones esenciales
para el funcionamiento correcto.<\/td>0\u20ac<\/td> Caja universidad Rey Juan Carlos<\/td><\/tr> Servo<\/td> Otorga un movimiento de rotaci\u00f3n del sensor para poder visualizar m\u00e1s espacio.<\/td> 0\u20ac<\/td> Caja universidad Rey Juan Carlos<\/td><\/tr> Protoboard<\/td> Ayuda a peque\u00f1as conexiones entre la placa de Arduino, el servo y el sensor.<\/td> 0\u20ac<\/td> Otorgada por Javier Garc\u00eda Borrego<\/td><\/tr> Peque\u00f1a protoboard<\/td> Se utiliza como soporte entre el servo y el sensor, para que el sensor pueda apoyarse y rotar, es decir, funciona como una peque\u00f1a tabla.<\/td> 0\u20ac<\/td> Caja universidad Rey Juan Carlos<\/td><\/tr> Conjunto de cables<\/td> Como todo cable, se utiliza para unir los diferentes enlaces, en este caso, entre el Arduino, la placa protoboard, el servo y el sensor.<\/td> 0\u20ac<\/td> Caja universidad Rey Juan Carlos<\/td><\/tr> Dos gomas<\/td> Se utilizan para sujetar el sensor a la peque\u00f1a protoboard y as\u00ed otorgar una estabilidad decente.<\/td> 0\u20ac<\/td> Caja universidad Rey Juan Carlos<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n ![\"\"](\"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2021\/01\/verde.png\")
![\"\"](\"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2021\/01\/rojo.png\")
\/\/C\u00d3DIGO DEL ARDUINO\n#include <Servo.h>\n\n\/\/Definici\u00f3n de variables. trigPin y echoPin hacen referencia a la entrada y salida del sensor.\nconst int trigPin = 10;\nconst int echoPin = 11;\nlong duracion;\nint distanciacalculada;\nServo Servo1;\n\n\/\/Definimos la funci\u00f3n de los pines e iniciamos la comunicaci\u00f3n por serial y el servo.\nvoid setup() {\n pinMode(trigPin, OUTPUT); \n pinMode(echoPin, INPUT); \n Serial.begin(9600);\n Servo1.attach(12); \n}\n\n\/\/Funci\u00f3n donde se ejecuta todo el arduino\nvoid loop() {\n\n \/\/ Funci\u00f3n para rotar el servo de 15 a 165 grados\n for(int i=15;i<=165;i++){ \n Servo1.write(i);\n delay(30);\n \n \/\/ Funci\u00f3n que calcula la distancia para cada grado\n distanciacalculada = calcularladistancia(); \n \n Serial.print(i);\n Serial.print(\",\"); \n Serial.print(distanciacalculada); \n Serial.print(\".\"); \/\/(Angulo,distancia.) para comunicaci\u00f3n con processing.\n } \/\/fin del for\n \n for(int i=165;i>15;i--){ \/\/ Devolver el servo de 165 a 15 grados\n Servo1.write(i);\n delay(30);\n distanciacalculada = calcularladistancia();\n\n Serial.print(i);\n Serial.print(\",\");\n Serial.print(distanciacalculada);\n Serial.print(\".\");\n } \/\/fin del for\n} \/\/fin de loop\n\n\n\/\/Funci\u00f3n independiente para calcular la distancia y que se utiliza en la parte loop().\nint calcularladistancia() { \n\n\/\/Enviamos una se\u00f1ar alta entre dos bajas para medir el tiempo que tarda la se\u00f1al en volver y as\u00ed calcular la distancia.\n\n \/\/Pulso en low 2 microseg\n digitalWrite(trigPin, LOW); \n delayMicroseconds(2);\n\n \/\/ Pulso en high 10 microseg\n digitalWrite(trigPin, HIGH); \n delayMicroseconds(10);\n \n digitalWrite(trigPin, LOW);\n duracion = pulseIn(echoPin, HIGH); \/\/Medir tiempo entre pulsos\n distanciacalculada= duracion*0.034\/2; \/\/Distancia(cm) = Tiempo * Duracion \/2\n return distanciacalculada;\n}\n<\/pre>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n\/\/C\u00d3DIGO DE LA PANTALLA\nimport processing.serial.*; \/\/ Librer\u00eda para comunicaci\u00f3n\nimport java.awt.event.KeyEvent; \/\/ Para leer la informaci\u00f3n de la comunicaci\u00f3n\nimport java.io.IOException;\nSerial Puerto;\n\n\/\/Variables globales\nString angulo=\"\";\nString distancia=\"\";\nString datos=\"\";\nString EstadoObjeto;\nfloat DistanciaPix;\nint iAngulo, iDistancia;\nint Index=0;\nPFont Arial;\n\n\nvoid setup() {\n \n size (1360, 768); \/\/ cambiar para resoluci\u00f3n optima (width, height)\n smooth(); \/\/no crear dientes de sierra en las l\u00edneas\n Puerto = new Serial(this,\"COM3\", 9600); \/\/comunicaci\u00f3n serial con el puerto(para recibir los datos de Arduino IDE)\n Puerto.bufferUntil('.'); \/\/Se lee hasta el punto (Angulo,distancia.)\n Arial = createFont(\"Arial\",20); \/\/ Fuente a usar\n}\n\n\nvoid draw() {\n \n fill(98,245,31); \/\/establece un color, en este caso verde, para las llamadas posteriores.\n textFont(Arial);\n \/\/ simular blur y desvanecimiento de la linea\n noStroke();\n fill(0,4); \/\/color de fondo\n rect(0, 0, width, height-height*0.065);\n \n fill(98,245,31); \/\/ verde\n\n \/\/Dibujamos todos los elementos que forman nuestro radar visual.\n DibujarRadar();\n Linea();\n LineaObjeto();\n DibujarTexto();\n} \/\/fin draw\n\n\n\/\/Funci\u00f3n para la comunicaci\u00f3n processing\nvoid serialEvent (Serial Puerto) { \n\n \/\/Se lee hasta el punto y se mete en un string\n datos = Puerto.readStringUntil('.');\n datos = datos.substring(0,datos.length()-1); \/\/(angulo,distancia.)\n \n \/\/Se lee hasta la coma y se mete su valor en index1.\n Index = datos.indexOf(\",\"); \n \n angulo= datos.substring(0, Index); \/\/ Se lee de 0 hasta la posici\u00f3n de index1 (\u00e1ngulo).\n distancia= datos.substring(Index+1, datos.length()); \/\/ Se lee de index+1 hasta el final del string(distancia).\n \n \/\/ Convertir a entero.\n iAngulo = int(angulo);\n iDistancia = int(distancia);\n}\/\/fin serialEvent\n\n\n\/\/Funci\u00f3n para dibujar los arcos y las l\u00edneas que forman el radar.\nvoid DibujarRadar() {\n \n pushMatrix();\n \/\/ Mover de coordenadas 0,0 a sus coordenadas correspondientes.\n translate(width\/2,height-height*0.074); \n\n noFill();\n strokeWeight(2);\n stroke(98,245,31);\n\n \/\/ dibujar los arcos del radar\n arc(0,0,(width-width*0.0625),(width-width*0.0625),PI,TWO_PI);\n arc(0,0,(width-width*0.27),(width-width*0.27),PI,TWO_PI);\n arc(0,0,(width-width*0.479),(width-width*0.479),PI,TWO_PI);\n arc(0,0,(width-width*0.687),(width-width*0.687),PI,TWO_PI);\n\n \/\/ dibujar las l\u00edneas que cortan los arcos\n line(-width\/2,0,width\/2,0);\n line(0,0,(-width\/2)*cos(radians(30)),(-width\/2)*sin(radians(30)));\n line(0,0,(-width\/2)*cos(radians(60)),(-width\/2)*sin(radians(60)));\n line(0,0,(-width\/2)*cos(radians(90)),(-width\/2)*sin(radians(90)));\n line(0,0,(-width\/2)*cos(radians(120)),(-width\/2)*sin(radians(120)));\n line(0,0,(-width\/2)*cos(radians(150)),(-width\/2)*sin(radians(150)));\n line((-width\/2)*cos(radians(30)),0,width\/2,0);\n popMatrix();\n}\/\/fin DibujarRadar\n\n\n\/\/Funci\u00f3n que dibuja al objeto detectado\nvoid LineaObjeto() {\n\n pushMatrix();\n translate(width\/2,height-height*0.074); \n strokeWeight(9);\n stroke(255,10,10); \/\/ red color\n\n \/\/ Conversor de cm a pixeles\n DistanciaPix = iDistancia*((height-height*0.1666)*0.025); \n \n \/\/ Limitar rango a 40 cm (maximo del radar)\n if(iDistancia<40){\n \n \/\/ Se dibuja el objeto dependiendo de su \u00e1ngulo y distancia\n line(DistanciaPix*cos(radians(iAngulo)),DistanciaPix*sin(radians(iAngulo)), (width-width*0.505)*cos(radians(iAngulo)), -(width-width*0.505)*sin(radians(iAngulo)));\n }\n popMatrix();\n} \/\/fin LineaObjeto\n\n\n\/\/Funci\u00f3n que dibuja la l\u00ednea representando al sensor\nvoid Linea() {\n\n pushMatrix();\n strokeWeight(9);\n stroke(30,250,60); \/\/otro tono de verde.\n translate(width\/2,height-height*0.074); \n line(0,0,(height-height*0.12)*cos(radians(iAngulo)),-(height-height*0.12)*sin(radians(iAngulo))); \/\/ Dibuja la l\u00ednea seg\u00fan el \u00e1ngulo.\n\n popMatrix();\n} \/\/fin Linea\n\t\n\n\/\/Funci\u00f3n que dibuja todo el texto que aparece.\nvoid DibujarTexto() {\n pushMatrix();\n \n \/\/Si detecta un objeto a menos de 40 cm, cambia de enunciado.\n if(iDistancia>40) {\n EstadoObjeto = \"Fuera de rango\";\n }\n else {\n EstadoObjeto = \"En rango\";\n }\n \n fill(0,0,0); \/\/Negro\n noStroke();\n rect(0, height-height*0.0648, width, height);\n fill(98,245,31);\n textSize(25);\n \n \/\/Distancia que representan los arcos\n text(\"10cm\",width-width*0.3854,height-height*0.0833);\n text(\"20cm\",width-width*0.281,height-height*0.0833);\n text(\"30cm\",width-width*0.177,height-height*0.0833);\n text(\"40cm\",width-width*0.0729,height-height*0.0833);\n \n \/\/Atributos destacables cuando se detecta un objeto\n textSize(40);\n\n text(\"Objeto: \" + EstadoObjeto, width-width*1, height-height*0.0277);\n text(\"Angulo: \" + iAngulo +\" \u00b0\", width-width*0.55, height-height*0.0277);\n text(\"Distancia: \", width-width*0.23, height-height*0.0277);\n\n if(iDistancia<40) {\n text(\" \" + iDistancia +\" cm\", width-width*0.16, height-height*0.0277);\n }\n\n \/\/Los grados que representan las l\u00edneas que cortan los arcos\n textSize(25);\n fill(98,245,60);\n\n translate((width-width*0.4994)+width\/2*cos(radians(30)),(height-height*0.0907)-width\/2*sin(radians(30)));\n rotate(-radians(-60));\n text(\"30\u00b0\",0,0);\n resetMatrix();\n\n translate((width-width*0.503)+width\/2*cos(radians(60)),(height-height*0.0888)-width\/2*sin(radians(60)));\n rotate(-radians(-30));\n text(\"60\u00b0\",0,0);\n resetMatrix();\n\n translate((width-width*0.507)+width\/2*cos(radians(90)),(height-height*0.0833)-width\/2*sin(radians(90)));\n rotate(radians(0));\n text(\"90\u00b0\",0,0);\n resetMatrix();\n\n translate(width-width*0.513+width\/2*cos(radians(120)),(height-height*0.07129)-width\/2*sin(radians(120)));\n rotate(radians(-30));\n text(\"120\u00b0\",0,0);\n resetMatrix();\n\n translate((width-width*0.5104)+width\/2*cos(radians(150)),(height-height*0.0574)-width\/2*sin(radians(150)));\n rotate(radians(-60));\n text(\"150\u00b0\",0,0);\n popMatrix(); \n} \/\/fin DibujarTexto\n<\/pre>\n\n\n\n