Radar Ultrassônico HC-SR04 com Arduino: Visualização em Tempo Real via Processing

Componentes Necessários

• 1x Arduino UNO
• 1x Sensor Ultrassônico HC-SR04
• 1x Servomotor (padrão, ex: SG90 ou MG996R)
• Jumpers e protoboard
• PC com Processing IDE instalado

Sobre o Projeto

Este projeto cria um radar visual em tempo real usando o sensor HC-SR04 montado em um servomotor. O Arduino varre o sensor de -80° a +80° e envia ângulo e distância via Serial para o Processing, que desenha uma visualização top-down estilo radar.

Arquitetura

• Arduino (Server): Controla servo, lê HC-SR04 via biblioteca NewPing, envia dados CSV (ângulo,distância) pela Serial a 9600 baud
• Processing (Client): Recebe dados, desenha duas varreduras (ida e volta) e exibe média das leituras

Código Arduino

/* Radar HC-SR04 - Envia leituras seriais para Processing */
#include <NewPing.h>
#include <Servo.h>

#define TRIGGER_PIN 2
#define ECHO_PIN 3
#define MAX_DISTANCE 150  // cm (máx. sensor: 400-500cm)
#define SERVO_PWM_PIN 9
#define ANGLE_BOUNDS 80
#define ANGLE_STEP 1

int angle = 0;
int dir = 1; // 1 = frente, -1 = trás
Servo myservo;
NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  myservo.attach(SERVO_PWM_PIN);
}

void loop() {
  delay(50); // estabilização
  // Converte ângulo -80..80 para 0..160 do servo
  myservo.write(angle + ANGLE_BOUNDS);
  getDistanceAndSend2Serial(angle);

  // Inverte direção nos limites
  if (angle >= ANGLE_BOUNDS || angle <= -ANGLE_BOUNDS) dir = -dir;
  angle += dir * ANGLE_STEP;
}

int getDistanceAndSend2Serial(int angle) {
  int cm = sonar.ping_cm();
  Serial.print(angle, DEC);
  Serial.print(",");
  Serial.println(cm, DEC);
}

Código Processing

Disponível no GitHub: Arduino_radar_client_processing.pde

O Processing desenha:

• Linhas de grade circulares (distância)
• Linhas radiais (ângulo)
• Pontos vermelhos = leitura ida (esquerda→direita)
• Pontos azuis = leitura volta (direita→esquerda)
• Pontos verdes = média das duas leituras
• Texto com ângulo e distância atuais

Esquemático de Ligação

• HC-SR04: VCC→5V, GND→GND, Trig→D2, Echo→D3
• Servo: Sinal→D9 (PWM), VCC→5V (ou fonte externa se servo grande), GND→GND
• ⚠️ Servos consomem corrente de pico alta; use capacitor 100µF entre 5V-GND se houver reinícios aleatórios

Como Executar

1. Carregue o sketch no Arduino
2. Abra o Processing IDE
3. Carregue o sketch Arduino_radar_client_processing.pde
4. Clique em Run (▶) no Processing
5. A janela gráfica mostrará o radar em tempo real

Melhorias Possíveis

• Aumentar MAX_DISTANCE para 400cm (alcance real do HC-SR04)
• Reduzir ANGLE_STEP para 0.5° (mais resolução, mais lento)
• Adicionar filtro de mediana no Arduino para reduzir ruído
• Salvar logs CSV no Processing para análise posterior
• Usar HC-SR04 com interface I2C (menos pinos)

Recursos

• GitHub do autor: faweiz
• Portfólio: portfolium.com/faweiz
• LinkedIn: linkedin.com/in/faweiz