Sensor Infravermelho Reflexivo TCRT5000

Sensor Infravermelho Reflexivo TCRT5000

O TCRT5000 é um sensor óptico infravermelho reflexivo que combina um emissor infravermelho e um fototransístor no mesmo encapsulamento.

O princípio de funcionamento é simples: o emissor envia luz infravermelha para a superfície próxima e o fototransístor deteta a quantidade de luz refletida. A diferença na reflexão permite identificar alterações na superfície, como a presença de um objeto, uma linha preta sobre uma superfície branca ou a passagem de elementos em movimento.

É um componente muito utilizado em robótica, automação, sistemas de contagem, deteção de posição e projetos educativos, principalmente quando é necessário transformar uma diferença física em um sinal elétrico.

Como funciona?

O TCRT5000 possui dois elementos principais:

• Emissor IR: envia luz infravermelha;
• Fototransístor: recebe a luz infravermelha refletida.

Quando uma superfície clara é colocada diante do sensor, normalmente uma quantidade maior de luz infravermelha é refletida para o fototransístor.

Já uma superfície escura tende a absorver uma maior quantidade de radiação infravermelha, resultando numa reflexão menor.

Essa diferença pode ser utilizada pelo circuito para determinar o estado da superfície.

Princípio básico:

Emissor IR → reflexão na superfície → fototransístor → sinal elétrico → microcontrolador

Principais características

• Modelo: TCRT5000;
• Tipo: sensor óptico reflexivo infravermelho;
• Emissor: LED infravermelho;
• Recetor: fototransístor;
• Deteção: baseada na reflexão da luz infravermelha;
• Aplicações: deteção de objetos, linhas, posição e movimento;
• Resposta: adequada para aplicações de deteção e contagem;
• Formato: compacto;
• Integração: pode ser utilizado em circuitos analógicos ou com módulos que disponibilizam saída digital.

Nota: o TCRT5000 é o componente sensor. Alguns produtos vendidos como “módulo TCRT5000” incluem também uma placa eletrónica com comparador, normalmente permitindo ajustar a sensibilidade e disponibilizando uma saída digital. As características elétricas e os pinos devem ser confirmados de acordo com a versão do produto.

Aplicações

O TCRT5000 pode ser utilizado em:

•  Robôs seguidores de linha;
•  Deteção de linhas e contraste;
•  Robôs móveis;
•  Encoders e deteção de rotação;
•  Contagem de objetos;
•  Deteção de posição;
•  Sistemas de automação;
•  Sistemas de monitorização;
•  Deteção de passagem;
•  Projetos académicos;
•  Projetos DIY;
•  Prototipagem eletrónica.

Exemplo: robô seguidor de linha

Uma das aplicações mais conhecidas do TCRT5000 é a construção de um robô seguidor de linha.

O sensor pode ser colocado próximo ao chão para distinguir uma linha escura de uma superfície clara.

Um sistema com vários sensores pode determinar se o robô está:

• sobre a linha;
• à esquerda da linha;
• à direita da linha;
• ou fora da trajetória.

O microcontrolador utiliza essas informações para controlar os motores e corrigir a direção do robô.

Exemplo: contador de rotações

O sensor também pode ser utilizado para detetar a passagem de uma marca ou superfície refletiva colocada numa roda ou disco.

Cada passagem pode gerar um evento que o microcontrolador contabiliza.

Com uma quantidade conhecida de marcações, o sistema pode ser utilizado para determinar:

pulsos → frequência → velocidade de rotação (RPM)

Integração com Arduino e ESP32

Em uma aplicação utilizando um módulo TCRT5000, a saída digital pode ser conectada a uma entrada digital do microcontrolador.

Uma configuração típica utiliza:

• VCC → alimentação
• GND → GND
• DO/OUT → entrada digital

Algumas versões também disponibilizam uma saída analógica (AO), permitindo trabalhar com a intensidade relativa do sinal recebido.

Atenção: confirme a tensão de alimentação e os níveis lógicos da placa específica antes de conectar o módulo a um ESP32 ou outro microcontrolador de 3,3 V.

Vantagens

• Baixo custo;
• Estrutura compacta;
• Deteção sem contacto;
• Fácil integração com microcontroladores;
• Muito útil para projetos de robótica;
• Permite deteção de contraste e movimento;
• Excelente componente para aprendizagem de sensores e sistemas de controlo.

Dica de utilização

A distância entre o sensor e a superfície influencia significativamente a deteção. Para obter resultados consistentes, mantenha uma distância adequada e, no caso de módulos com ajuste de sensibilidade, utilize o potenciômetro para calibrar o ponto de deteção.

A cor, textura, iluminação ambiente e capacidade de reflexão da superfície também podem influenciar o comportamento do sensor.