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HC-020K Modulo Codificador Fotoeléctrico Doble Velocidad para Arduino Encoder

[HC-020K] HC-020K Modulo Codificador Fotoeléctrico Doble Velocidad para Arduino Encoder

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Referencia Interna: HC-020K

Módulo Sensor de Velocidad / Encoder Óptico HC-020K

Sensor optoelectrónico ranurado con circuito comparador LM393. Ideal para medición de RPM, conteo de revoluciones y control de velocidad en motores.

El módulo sensor de velocidad HC-020K es un dispositivo optoelectrónico de alta precisión diseñado para medir la velocidad de rotación (RPM), contar revoluciones o detectar posición en motores y sistemas mecánicos. Utiliza un optoacoplador de ranura combinado con un circuito comparador de voltaje basado en el circuito integrado LM393. Cuando un disco encoder perforado o ranurado interrumpe el haz de luz infrarroja entre el emisor y el receptor, el módulo genera pulsos digitales limpios (flancos de subida y bajada) que pueden ser interpretados fácilmente por cualquier microcontrolador como Arduino o ESP32.

Especificaciones Técnicas

Parámetro EléctricoRango / Valor Oficial
Voltaje de Operación3.3 V a 5 V DC
Circuito ComparadorLM393 (Comparador de voltaje de doble canal)
Tipo de SalidaSalida digital (DO) de pulsos limpios
Corriente de SalidaHasta 15 mA en pines digitales
Ancho de RanuraAproximadamente 5 mm para el paso del disco encoder
Indicadores VisualesLED indicador de encendido (PWR) y LED de estado de salida (DO)
Parámetro Físico / EstructuraRango / Valor Oficial
Elemento SensorOptoacoplador de horquilla / ranurado infrarrojo
Pines de InterfazVCC, GND, DO (Digital Out), AO (Analog Out opcional)
Dimensiones del PCBAproximadamente 32 mm x 14 mm con orificio de fijación
CompatibilidadArduino Uno, Mega, ESP32, Raspberry Pi Pico y microcontroladores PIC
Aplicación PrincipalTacómetros digitales, robots seguidores de línea y medición de RPM
Modo de OperaciónDetección por interrupción de haz infrarrojo

Ventajas Clave del Sensor HC-020K

• Pulsos Digitales Limpios: Gracias al comparador LM393 integrado, el módulo transforma la interrupción óptica en señales de onda cuadrada estables, libres de ruido analógico directo.

• Fácil Instalación Mecánica: Su ranura de separación permite deslizar discos encoder perforados o ruedas ranuradas sin contacto físico por fricción, prolongando la vida útil del sistema mecánico.

• Amplia Compatibilidad: Funciona perfectamente con sistemas lógicos de 3.3V y 5V, adaptándose a placas Arduino, Raspberry Pi Pico, ESP32 y microcontroladores estándar.

El cableado del módulo es directo y requiere conectar la alimentación, tierra y la línea de salida digital hacia el microcontrolador.

Galería Dinámica de Conexiones de Hardware

Esquema 1: Conexión de alimentación y salida digital del sensor HC-020K
Esquema 3: Alineación del disco ranurado a través de la horquilla óptica
Esquema 2: Conexión del pin DO a pines digitales con interrupción externa
Esquema 4: Precauciones de polaridad y referencia de tierra compartida
Guía Esencial de Conexión y Montaje de Hardware: Asegúrese de alimentar el módulo correctamente conectando **VCC** a 5V o 3.3V y **GND** a la tierra común. El pin principal de lectura es **DO (Digital Output)**, el cual debe conectarse preferentemente a un pin digital con capacidad de interrupción (como el Pin 2 o 3 en Arduino Uno) para registrar con exactitud cada pulso de interrupción óptica sin perder revoluciones.
🎓 Interrupción Externa y Conteo de Pulsos por Segundo (RPM)

Para medir velocidad de rotación de manera eficiente sin saturar el procesador principal, se emplean interrupciones por hardware:

  • Función attachInterrupt(): Permite ejecutar una subrutina de atención cada vez que el sensor detecta un flanco de subida o bajada al pasar una ranura del disco.
  • Cálculo de RPM: Contabilizando la cantidad total de pulsos en un intervalo fijo de tiempo (por ejemplo, 1 segundo) y conociendo el número de ranuras del disco, se obtiene con precisión la velocidad angular.
// Código de Ejemplo: Conteo de Pulsos y RPM con Sensor HC-020K en Arduino // Conecte el pin DO del sensor al Pin Digital 2 (Interruptor externo 0). #include <Arduino.h> const int PIN_SENSOR_DO = 2; // Pin conectado a la salida digital DO del HC-020K volatile long contadorPulsos = 0; unsigned long tiempoAnterior = 0; const unsigned long intervaloTiempo = 1000; // Intervalo de 1 segundo // Número de ranuras o perforaciones del disco encoder utilizado const int RANURAS_DISCO = 20; void contarPulsos() { contadorPulsos++; } void setup() { Serial.begin(115200); pinMode(PIN_SENSOR_DO, INPUT); // Configuramos la interrupción externa en el Pin 2 al detectar flanco de subida (RISING) attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PIN_SENSOR_DO), contarPulsos, RISING); Serial.println("--- Sistema Medidor de Velocidad HC-020K Iniciado ---"); } void loop() { unsigned long tiempoActual = millis(); // Cada 1 segundo calculamos las RPM if (tiempoActual - tiempoAnterior >= intervaloTiempo) { // Desactivamos temporalmente las interrupciones para leer la variable de forma segura noInterrupts(); long pulsosLocales = contadorPulsos; contadorPulsos = 0; // Reiniciamos el contador para el siguiente segundo interrupts(); // Cálculo de RPM: (Pulsos en 1 segundo * 60 segundos) / Número de ranuras del disco float rpm = (pulsosLocales * 60.0) / RANURAS_DISCO; Serial.print("Pulsos por segundo: "); Serial.print(pulsosLocales); Serial.print(" | Velocidad estimada: "); Serial.print(rpm); Serial.println(" RPM"); tiempoAnterior = tiempoActual; } }
1. ¿Por qué el LED indicador de salida (DO) no cambia de estado al girar el motor?
Verifique tres aspectos fundamentales: Primero, asegúrese de que el módulo esté alimentado correctamente con 5V o 3.3V. Segundo, compruebe que el disco encoder esté pasando exactamente por el centro de la ranura óptica y que nada obstruya el emisor y receptor infrarrojo. Tercero, revise si el potenciómetro o ajuste del comparador permite un correcto umbral de conmutación.
2. ¿Puedo usar este sensor para medir la posición exacta (grados) de un eje?
El HC-020K es excelente para contar revoluciones y velocidad (tacómetro), pero al disponer de una sola señal de salida digital en cuadratura simple, no puede determinar por sí solo el sentido de giro (horario o antihorario) de forma nativa a menos que se combine mecánicamente con un segundo sensor desfasado.
3. ¿Qué tipo de disco o rueda se necesita para medir la velocidad?
Se requiere un disco encoder transparente con franjas opacas, o bien una rueda perforada (generalmente de acrílico negro o PCB) que interrumpa de forma intermitente el haz de luz infrarroja de la horquilla a medida que el eje del motor gira.
4. ¿El módulo HC-020K es muy sensible a la luz ambiental exterior?
Al utilizar un emisor y receptor de luz infrarroja encapsulados dentro de la horquilla plástica, la luz ambiental visible del entorno (como focos o sol) tiene un impacto mínimo. Sin embargo, se recomienda evitar la exposición directa a fuentes de radiación infrarroja intensa para prevenir lecturas erróneas.
▶ Video demostrativo 📄 Hoja de Datos