João Kleber Lima de Araújo
Marcos José dos Santos
Natal/RN – Dezembro de 2009
IDÉIA DO PROJETO
•BASEADO NO PRINCÍPIO PULSO ECO, EMITIMOS UM SINAL TX POR UMA CÁPSULA (EXCITADA
POR PULSOS DE 40 kHz) E RECEBEMOS O ECO REFLETIDO NO OBSTÁCULO, ATRAVÉS DE OUTRA
CÁPSULA (RX).
•O FAIXO DO SINAL É DIRECIONAL.
•A CÁPSULA RX, QUE ESTÁ CONECTADA A UM µCONTROLADOR, PERCEBE O PULSO REFLETIDO
E EM SEGUIDA O SISTEMA MULTIPLICA O TEMPO DECORRIDO ATÉ A REFLEXÃO, PELA
VELOCIDADE DO SOM, O QUE RESULTA NA DISTÂNCIA PERCORRIDA.
D
T
 D V 
T
2
2
D : DISTÂNCIA
V : VELOCIDADE
T
: TEMPOATÉ ATINGIRO OBSTÁCULO
2
V
SENSOR ULTRASSÔNICO
 Elemento piezo cerâmico que propaga ou
recebe ultra-som no ar numa faixa de
frequência acima de 20kHz.
 A excitação por uma fonte de tensão
alternada produz uma deformação no
elemento mecânico proporcionalmente à
tensão aplicada, gerando um campo de
vibrações sonoras.
 O efeito da excitação é realçado colandose um diafragma no metal.
Figura 1.
Figura 2.
SENSOR ULTRASSÔNICO
 Emitem sinais que não estão sujeitos a
interferência eletromagnética.
 O pequeno comprimento de onda das
vibrações ultra-sônicas faz com que elas
se reflitam em pequenos objetos.
Figura 8.
CIRCUITO EQUIVALENTE DE
UMA CÁPSULA
fs: FREQUÊNCIA DE RESSONÂNCIA
fp: BANDA PASSANTE
Figura 4.
Figura 3.
Efeito Pulso Eco

É Emitido um trem de pulsos de 40kHz por um período de 10 ciclos, onde a amplitude da onda
refletida é diretamente proporcional a área disponível para reflexão.

O tamanho, a forma e a orientação de superfície, contribuem diretamente para a força do sinal
refletido. Assim, uma parte da onda é refletida, parte desta penetra no material e a outra parte volta
para o sensor.
Figura 5.
Diagrama Elétrico
Figura 6.
SENSOR ULTRASSÔNICO
Figura 9. Circuito Transmissor de ondas contínuas.
SENSOR ULTRASSÔNICO
Figura 10. Circuito transmissor de pulso.
SENSOR ULTRASSÔNICO
Figura 11. Circuito Receptor.
SENSOR ULTRASSÔNICO
Figura 12. Circuito medidor de distância.
SENSOR ULTRASSÔNICO
Figura 13. Circuito medidor de distância completo.
SENSOR ULTRASSÔNICO
 Para o cálculo da distância é medido o tempo desde o início
do primeiro pulso de transmissão até o primeiro pulso de
eco. Com esse tempo de ida e de volta para sensor, que
caracteriza o dobro da distância no ar, a equação fica:
 Velocidade do som no Ar: 340m/s.
 D=Distância (em metros).
 T=Tempo medido em milisegundos.
 Va= Velocidade do som no ar em milisegundos (0,34m/ms).
 D=(T/2)*Va.
REFERÊNCIAS
 MURATA, Ultrassonic sensor, Application Manual,
Cat.No.S1E-5.
 MEDEIROS, André Luiz Marengo de, Sensor de
Estacionamento, PUC-RS, Novembro de 2005.
 ELECTRONICS FOR YOU, Ultrassonic Proximity
Detector, Circuit Ideas, Fevereiro de 2006.