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Módulo sensor infrarrojo de detección de obstáculos KY-032 (HW-488) para Arduino — Conexiones y código
El KY-032 es un sensor infrarrojo (IR) activo para detectar obstáculos que identifica objetos cercanos mediante la emisión de luz infrarroja pulsada y la detección de su reflejo. Es habitual en kits de automóviles robóticos y kits de iniciación Arduino de 37 módulos. También se comercializa como AD-032, HW-488 y SEN-KY032IR.
Proporciona una salida digital de encendido/apagado: el pin S pasa a nivel BAJO (LOW) cuando hay un obstáculo dentro del alcance y a nivel ALTO (HIGH) cuando el camino está despejado. Por lo tanto, funciona como un detector binario de obstáculos: indica que hay algo frente a él, pero no mide a qué distancia se encuentra. El alcance de detección se puede ajustar entre 2 y 40 cm mediante el potenciómetro incorporado.
El KY-032 funciona con una alimentación de 3,3 a 5 V y puede utilizarse con Arduino, ESP32, ESP8266, Teensy, Raspberry Pi y otros sistemas compatibles. El pin EN (habilitación) y un puente extraíble (jumper) permiten activar o desactivar el sensor mediante software, lo que resulta útil para ahorrar energía en robots alimentados por baterías.
Especificaciones técnicas
La siguiente tabla presenta las principales especificaciones técnicas indicadas para el KY-032.
| Característica | Especificación |
|---|---|
| También conocido como | KY-032 / AD-032 / HW-488 / SEN-KY032IR. |
| Tipo de sensor | Infrarrojo (IR) activo por reflexión, con portadora de 38 kHz generada mediante un NE555. |
| Tensión de funcionamiento | 3,3–5 V CC. |
| Corriente de funcionamiento | ≥ 20 mA. |
| Alcance de detección | 2–40 cm (0,8–15,7 pulgadas), ajustable. |
| Ángulo de detección | 35°. |
| Tipo de salida | Digital TTL, activa en nivel BAJO: BAJO (LOW) = obstáculo; ALTO (HIGH) = camino despejado. |
| Frecuencia de la portadora infrarroja | 38 kHz, con receptor tipo HS0038. |
| Interfaz | Cuatro conexiones: − / + / S / EN. |
| Ajuste | Dos potenciómetros multivuelta incorporados: alcance y frecuencia. |
| Temperatura de funcionamiento | −10 a 50 °C (14–122 °F). |
| Dimensiones de la placa | 16 × 40 mm (0,6 × 1,6 pulgadas). |
| Peso | 9 g. |
Principio de funcionamiento
Dentro del módulo, un temporizador NE555 genera continuamente una señal portadora de onda cuadrada de aproximadamente 38 kHz, que acciona mediante pulsos el LED emisor infrarrojo (IR). La modulación de la luz infrarroja a 38 kHz permite al sensor rechazar la luz ambiental constante: los reflejos que contienen esa frecuencia se consideran una señal válida.
Junto al emisor se encuentra un receptor infrarrojo de tipo HS0038, sintonizado a los mismos 38 kHz. Cuando un objeto refleja la luz modulada hacia el receptor, este la demodula internamente y lleva directamente el pin S (salida) a nivel BAJO (LOW), sin utilizar un comparador independiente. Cuando no hay ningún objeto dentro del alcance, el pin permanece en nivel ALTO (HIGH). Por eso, la salida del KY-032 es activa en nivel BAJO: LOW significa «obstáculo detectado».
La placa incorpora dos potenciómetros de ajuste. Uno regula la distancia de detección, modificando la corriente que alimenta el emisor infrarrojo. Al girarlo, el umbral de detección se desplaza aproximadamente entre 2 y 40 cm. El otro ajusta el NE555 para que la portadora se mantenga en 38 kHz, coincidiendo con la frecuencia del receptor. La salida es una simple señal de encendido/apagado: el KY-032 indica si hay un objeto dentro del alcance, pero no mide la distancia a la que se encuentra.
Distribución de pines del KY-032
El KY-032 dispone de cuatro pines. La función de cada uno es la siguiente:
| Pin | Función |
|---|---|
| GND | Masa o referencia de alimentación (0 V). |
| + | Tensión de alimentación: 3,3–5 V CC. |
| S | Salida digital activa en nivel BAJO: pasa a BAJO (LOW) cuando se detecta un obstáculo y permanece en ALTO (HIGH) cuando no hay obstáculos. |
| EN | Entrada de habilitación: el nivel ALTO (HIGH) habilita la detección; el nivel BAJO (LOW) la deshabilita. |
De fábrica, un puente (jumper) mantiene habilitado el pin EN, de modo que el módulo permanece siempre activo. En la mayoría de los proyectos puede dejarse colocado y prescindir del control de EN.
Para controlar EN desde un pin GPIO, retire el puente. Esto permite activar y desactivar el sensor mediante software, ahorrar energía en robots alimentados por baterías y reducir las interferencias infrarrojas cuando varios sensores comparten un mismo espacio.
Ajuste de los potenciómetros
El KY-032 incorpora dos potenciómetros de ajuste:
- Potenciómetro de distancia: establece hasta qué distancia detecta el sensor, ajustando la intensidad luminosa del emisor infrarrojo. Gírelo para aumentar o reducir el alcance de detección, hasta aproximadamente 40 cm. Este es el potenciómetro que se ajusta durante el uso normal.
- Potenciómetro de frecuencia: ajusta el oscilador 555 para que la frecuencia del emisor coincida con los 38 kHz fijos del receptor. Está calibrado de fábrica, por lo que conviene conservar su ajuste original y modificarlo únicamente si la detección deja de funcionar y se sospecha que la frecuencia se ha desviado. Lo ideal es reajustarlo a 38 kHz utilizando un osciloscopio.
El orden de los pines, las etiquetas serigrafiadas e incluso la ubicación de los dos potenciómetros varían entre las versiones de la placa. Por eso, compruebe siempre las marcas de su módulo antes de realizar las conexiones.
Identifique los potenciómetros por su comportamiento, en lugar de hacerlo por su ubicación: el potenciómetro de distancia modifica gradualmente el alcance de detección, mientras que el potenciómetro de frecuencia hace que la detección se interrumpa bruscamente cuando se aleja de su punto óptimo de ajuste. Normalmente, este último no debería modificarse.
Conexión del KY-032 a un Arduino
Conecte GND del módulo a un pin GND del Arduino y el terminal + a 5 V. El módulo también puede funcionar con 3,3 V.
Conecte S (salida de señal) al pin digital 3. Puede utilizar cualquier otro pin digital, siempre que coincida con el indicado en el programa.
| KY-032 | Arduino |
|---|---|
| GND | GND. |
| + | +5 V. |
| Salida (S / OUT) | Pin digital 3. |
| EN | Pin digital 2, si se desea controlar la habilitación mediante el programa. |
Deje colocado el puente (jumper) para mantener el sensor siempre activado. Para habilitarlo o deshabilitarlo mediante el programa, retire el puente y conecte EN al pin digital 2.
Aplicaciones del KY-032
La sencilla salida de encendido/apagado del KY-032 permite incorporar fácilmente la detección de obstáculos a un proyecto. Entre sus usos habituales se incluyen:
- Automóviles robóticos que evitan obstáculos y pequeños robots autónomos.
- Sistemas anticolisión para maquinaria en movimiento.
- Alarmas perimetrales o de acceso que se activan cuando algo cruza un umbral.
- Activación sin contacto de grifos automáticos, dispensadores de jabón o desinfectante y molinetes de acceso.
- Detección de presencia de objetos en cintas transportadoras o líneas de producción.
- Instalaciones interactivas que reaccionan al paso de las personas.
Tenga en cuenta que el KY-032 solo indica si hay un objeto presente. Para medir a qué distancia se encuentra, utilice un sensor ultrasónico HC-SR04 o un sensor infrarrojo de distancia Sharp. Para seguir una línea sobre el suelo, utilice el sensor seguidor de línea KY-033.
Solución de problemas
El sensor proporciona lecturas erráticas o falsas
La luz ambiental intensa y las ráfagas de 38 kHz de los controles remotos de televisores o aires acondicionados pueden confundir al receptor. Mantenga el módulo alejado de la luz solar directa, proteja el conjunto emisor/receptor con un pequeño trozo de tubo termocontraíble o un tubo de cartón y mantenga alejados los controles remotos infrarrojos durante las pruebas.
El alcance de detección es demasiado corto
Gire el potenciómetro de distancia para aumentar el alcance, hasta aproximadamente 40 cm. Recuerde que las superficies oscuras, mates o blandas reflejan mucha menos luz infrarroja que las claras y brillantes, por lo que deben estar más cerca para activar el sensor.
El sensor nunca detecta nada
Compruebe que el terminal + recibe entre 3,3 y 5 V y que GND está conectado. Recuerde que la salida es activa en nivel BAJO: el pin S presenta un nivel BAJO (LOW), no ALTO, cuando hay un obstáculo. Si el potenciómetro de frecuencia se ha ajustado fuera de los 38 kHz, reajústelo para que la frecuencia del emisor coincida con la del receptor.
El sensor permanece siempre activado
Puede haber un objeto dentro de la zona de detección o el potenciómetro de distancia puede estar ajustado con demasiada sensibilidad. Reduzca el ajuste hasta que la salida se active únicamente cuando lo desee.
Desactivar el sensor mediante el programa
Retire el puente incorporado y conecte el pin EN a un pin GPIO. Lleve EN a nivel ALTO (HIGH) para habilitar la detección y a nivel BAJO (LOW) para deshabilitarla. Esto resulta útil para ahorrar energía en robots alimentados por baterías.
Preguntas frecuentes
¿Qué hace el sensor KY-032?
El KY-032 es un sensor infrarrojo activo para detectar y evitar obstáculos. Emite luz infrarroja modulada a 38 kHz y detecta su reflejo, proporcionando una señal digital sencilla cuando hay algo frente a él. Por eso es una opción habitual para robots que evitan obstáculos.
¿Qué tensión necesita el KY-032?
Funciona con 3,3 a 5 V CC y consume aproximadamente 20 mA, por lo que puede utilizarse con placas Arduino de 5 V y placas de 3,3 V, como el ESP32.
¿Qué función cumplen los pines GND, +, S y EN?
GND es la masa; + corresponde a la alimentación de 3,3–5 V; S es la salida digital, que pasa a nivel BAJO cuando se detecta un obstáculo; y EN habilita o deshabilita el sensor. Consulte la tabla de distribución de pines para obtener más detalles.
¿Para qué sirven el puente y el pin EN?
El puente mantiene habilitado el pin EN para que el sensor permanezca siempre activo. Retírelo y controle EN desde un pin del microcontrolador para activar y desactivar el sensor mediante software: ALTO = activado; BAJO = desactivado. Esto ahorra energía y reduce las interferencias.
¿El KY-032 mide distancias?
No. El KY-032 es un detector sencillo de encendido/apagado: solo indica si hay un objeto dentro del alcance establecido mediante el potenciómetro, pero no a qué distancia se encuentra. Para medir la distancia real, utilice un sensor ultrasónico como el HC-SR04 o un sensor infrarrojo de distancia Sharp.
¿El KY-032 es igual al FC-51 o a un sensor seguidor de línea?
El FC-51 es un sensor infrarrojo de obstáculos similar, de tres pines, pero no dispone del pin EN. El seguimiento de líneas es una función diferente: para seguir una línea sobre el suelo, utilice el sensor seguidor de línea KY-033.
¿Por qué solo detecta objetos oscuros cuando están cerca?
Los materiales oscuros, mates y blandos absorben la mayor parte de la luz infrarroja en lugar de reflejarla, por lo que regresa mucha menos luz al receptor. Solo se detectan a distancias más cortas, incluso cuando se aumenta el ajuste del potenciómetro de distancia.
¿Puedo utilizar el KY-032 con un ESP32 o una Raspberry Pi?
Sí. Con un ESP32, alimente el módulo con 3,3 V y lea el pin S desde un GPIO configurado como entrada. Con una Raspberry Pi, conecte S a un GPIO, alimentando el módulo con 3,3 V, y lea su estado mediante una biblioteca como gpiozero.
¿La salida pasa a nivel ALTO o BAJO cuando detecta algo?
El KY-032 es activo en nivel BAJO: el pin S pasa a BAJO (LOW) cuando detecta un obstáculo y permanece en ALTO (HIGH) cuando el camino está despejado.
