Sistemas de Medición de Velocidad y Distancia con Arduino: Sensores y Código

Velocímetro

El velocímetro es un instrumento de medición de la velocidad. Su función principal es medir la rapidez a medida que la llanta de un objeto rueda por una superficie.

Función

La velocidad se mide mediante una rueda dentada, un sensor y un imán. Estos componentes envían la información a la placa de control, donde el velocímetro procesa y consigue el dato final.

Tipos de Velocímetros

Magnético: Utiliza un captor de pulsos simple para realizar la medición.
Eléctrico: Emite un pulso capaz de percibir la acción de un imán, convirtiéndolo posteriormente en pulsos eléctricos.

Clasificación y Componentes

5) Velocímetro: Instrumento de medición parcial que calcula la distancia recorrida y se reinicia según el objeto.
D) Odómetro digital: Dispositivo encargado de medir el recorrido total.
C) Velocímetro electrónico: Está formado por una serie de programas que dan seguimiento a la información, mostrando los resultados mediante números en la cuenta.
B) Velocímetro mecánico: Dispositivo que se ajusta manualmente a la cuenta de la distancia recorrida.
E) Odómetro mecánico: Cuenta con una rueda precortada y un sensor que transmite la información del movimiento.
F) Tamaño de la rueda: La medición se realiza con un potenciómetro. Para interpretar la lectura, se utiliza un software especializado y una pantalla.
G) Odómetro: En ciertas configuraciones, no lleva la cuenta de la distancia total, sino solo parcial.
H) El uso de los 100 y 1000: Se refiere al movimiento de la rueda considerado para la medición a través de un cable. El velocímetro convierte esta información física en un dato digital.
3) Medición de velocidad: Registra la velocidad que presenta un objeto en movimiento en un instante dado.
7) Sensor: Posee un sensor capaz de recibir la relación de giro de la rueda para que la computadora (compiladora) la convierta en información legible.

Partes del Módulo Bluetooth

VCC: Alimentación positiva, con un rango de 3.3V a 5V.
GND: Alimentación negativa o tierra.
TX: Pin de transmisión de datos. Se conecta al pin RX de la placa.
RX: Pin de recepción de datos. Se conecta al pin TX de la placa.
Componentes adicionales: El módulo cuenta con una antena integrada y un LED indicador de estado.

Programación: Conteo Tradicional

int contador;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  for (contador = 0; contador <= 100; contador++) {
    Serial.println(contador);
    delay(300);
    if (contador == 100) {
      Serial.println("Fin del conteo");
      delay(100);
    }
  }
}

Programación: Detección de Objetos

int encoder = 10;
int var;

void setup() {
  pinMode(encoder, INPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  var = digitalRead(encoder);
  delay(50);
  if (var == HIGH) {
    Serial.println("Objeto detectado");
    delay(300);
  } else {
    Serial.println("No detectado");
    delay(300);
  }
}

Odómetro

Función: Mide y determina el funcionamiento del vehículo mediante la construcción de un sistema para recorrer medianas y largas distancias.
Construcción: Se programa específicamente para realizar el conteo de distancias.
¿Qué es un odómetro? Es un instrumento de medición que calcula la distancia parcial o total recorrida por un objeto. Existen dos tipos principales:
- Mecánico
- Digital
Odómetro Mecánico: Formado por engranajes que dan movimiento a tambores numerados (base de la cuenta de distancia). No requiere fuente de alimentación externa.
Odómetro Digital: Cuenta con una rueda precortada y un potenciómetro para leer la medición, apoyándose en un software y una pantalla.
Ejemplos de uso: Automóviles, aparatos de gimnasio (caminadoras) y bicicletas.

Encoder

Un encoder es un generador de pulsos. Se define como un dispositivo electromecánico que convierte la posición angular o el movimiento lineal de un objeto en una serie de pulsos eléctricos digitales.

Función: Se conecta a la placa Arduino. Sus componentes leen la posición angular y, ante cualquier movimiento, el encoder convierte dicha información física en datos.
Salida: La placa analiza la señal recibida y envía una instrucción al dispositivo para que ejecute el movimiento correspondiente.

Encoder Óptico

Realiza la medición del movimiento mediante un haz de luz infrarroja que se interrumpe por un disco ranurado.
Utilidad: Medir la cantidad de pulsos para obtener una mayor precisión en el dispositivo.
Componentes: LED (Diodo emisor de luz), Disco y Fototransistor.

Encoder Infrarrojo

Utiliza una muesca de infrarrojo; un extremo contiene un diodo emisor y el otro un fototransistor que recibe la señal.
Ambos componentes están colocados frente a frente, separados por una distancia de 5 mm.
Pines:
1. AO: Señal analógica.
2. DO: Señal digital.
3. GND: Alimentación negativa.
4. VCC: Alimentación positiva (de 3.3V a 12V).

Programación: Conteo mediante Encoder

volatile int encoder = 3;
int contador = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(encoder), interrupcion, RISING);
}

void loop() {
  Serial.println("Contador...");
  Serial.println(contador);
  contador = contador + 1;
  delay(500);
  Serial.println();
}

void interrupcion() {
  Serial.print("\t interrupción");
}

Programación: Conteo de Interrupciones y Antirrebote

volatile int encoder = 3;
int contador = 0;
int contar = 1;
static volatile unsigned long rebote = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(encoder), interrupcion, RISING);
}

void loop() {
  Serial.println("Contador");
  Serial.println(contador);
  contador = contador + 1;
  delay(500);
  Serial.println();
}

void interrupcion() {
  if (digitalRead(encoder) == HIGH && (micros() - rebote > 500)) {
    rebote = micros();
    Serial.println("\t interrupción");
    contar = contar + 1;
    Serial.println(contador);
  }
}

Programación Avanzada con Funciones Personalizadas

volatile int encoder = 3;
int contador = 0;
int contar = 1;
volatile unsigned long rebote = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(encoder), interrupcion, RISING);
}

void loop() {
  funcion_contador();
  valor_contador();
  debemos_hacer_caso();
  No_pelear_con_Isaac();
  debo_quejarme_menos();
  contador = contador + 1;
  Serial.println("");
}

void interrupcion() {
  if (digitalRead(encoder) == HIGH && (micros() - rebote > 500)) {
    rebote = micros();
    funcion_contar();
    male_piso_popo();
    guacala();
    contar = contar + 1;
  }
}

void funcion_contador() {
  Serial.print("contador");
}

void valor_contador() {
  Serial.println(contador);
}

void debemos_hacer_caso() {
  Serial.println("debemos hacer caso");
}

void No_pelear_con_Isaac() {
  // Lógica personalizada
}

void debo_quejarme_menos() {
  // Lógica personalizada
}

void funcion_contar() {
  // Lógica personalizada
}

void male_piso_popo() {
  Serial.println("malé piso popó");
}

void guacala() {
  Serial.println("guácala");
}