Déjà c’est quoi un capteur ?! C’est un petit appareil électronique sensible à un phénomène réel dans le monde comme : la lumière, la chaleur, le son, le mouvement ou d'autres choses.  Il est capable de mesurer ce phénomène et de transformer ensuite cette information en signaux électriques que les ordinateurs ou d'autres machines peuvent comprendre et utiliser pour prendre des décisions ou effectuer des actions.

Figure1 :  capteur de proximité TCRT5000

Le capteur TCRT5000 lui utilise la réflexion de la lumière infrarouge pour détecter la proximité d'objets. Pour mieux le comprendre, imaginez-le comme ayant deux "yeux" : un "œil émetteur" (la LED infrarouge de couleur bleue) qui émet un faisceau infrarouge lorsqu'un courant électrique le traverse, et un "œil récepteur" (un phototransistor de couleur noir) qui détecte la lumière infrarouge réfléchie par une surface. Ils sont disposés de manière à ce que lorsque le capteur est proche d'une surface, une partie de la lumière émise par la LED infrarouge soit réfléchie et détectée par le phototransistor. Plus l'objet est proche du capteur, plus la réflexion est forte, ce qui se traduit par un signal électrique plus faible émis par le capteur.

Figure2 : illustration du fonctionnement du capteur TCRT5000

Cette quantité de lumière infrarouge réfléchie dépend non seulement de la distance entre le capteur et l'objet, mais également de la couleur de la surface de l'objet. Cette caractéristique permet au capteur TCRT5000 de différencier des couleurs, par exemple, distinguer le noir du blanc, ce qui peut être très utile pour diverses applications.

Pour simplifier davantage l'utilisation du capteur avec Arduino, on peut le coupler à un module électronique spécifique : le MH-Sensor-Series. Ce module permet de convertir et de récupérer les signaux analogiques et numériques du capteur TCRT5000. Ces deux fonctions facilitent grandement l'intégration du capteur dans vos projets électroniques, en garantissant des lectures précises et une meilleure convivialité avec les microcontrôleurs comme les cartes Arduino.

                                                                                  Figure3 : le MH-Sensor-Series

1.     Spécification du Capteur TCRT5000

                                                                               Figure4 : Vue schématique du capteur

Voici les spécifications clés du capteur TCRT5000 :

·        Tension de service : 3.3VDC à 5VDC

·        Circuit intégré (IC) : LM393

·        Intensité maximale de 36 mA

·        Sortie Numérique D0 (HIGH/LOW)

·        Sortie Analogique A0 (0-1023)

·        Plage de fonctionnement : 0.2mm à 15mm

·        Plage de fonctionnement avec le module MH-Sensor-Series : 0cm à 13cm

NB : Il faut remarquer que lorsque le capteur est utilisé en conjonction avec le module électronique, il est capable de détecter efficacement des obstacles sur une distance allant de 0cm à 13 cm de manière efficace. Cette distance est également réglable selon les besoins spécifiques de votre projet grâce au potentiomètre intégré au module, offrant ainsi une flexibilité considérable dans le domaine de la détection de proximité.

                                                                  Figure 5 : Potentiomètre réglable.

Pour tester notre capteur nous allons réaliser un jeu de lampes avec deux leds où lorsqu’une surface de couleurs noire ou blanche est détectée une certaine led s’allume ou s’éteint.

Pour utiliser le capteur TCRT5000, nous aurons besoin du matériel suivant :

·        Un capteur infrarouge TCRT5000

·        Une carte Arduino UNO

·        Deux LEDs

·        Deux résistances de 220Ω

·        Des fils de raccordement (jumpers mâle/mâle et mâle /femelle)

Voici le schéma du câblage les branchements à effectuer :

Pour tester notre capteur nous allons réaliser un jeu de lumière réagissant à la couleur de la surface.

1.     Résultat du test 

Après avoir suivi toutes ces étapes et téléversé le code dans notre carte Arduino Uno, nous allons approcher notre capteur de deux surfaces distinctes : l'une blanche et l'autre noire.

Nous remarquerons que lorsque le capteur TCRT5000 n'identifie aucun obstacle dans son champ de détection, aucune LED ne s'allumera.

                                  Figure 6 : Résultat du test sans obstacle dans le champ du capteur.

Cependant, lorsqu'il est en contact avec une surface de couleur blanche, la LED verte s'allumera, tandis qu'au contact de la surface noire, la LED rouge s'allumera.

                            Figure 7 : Test du capteur sur surfaces blanche et noire.

Le capteur TCRT5000 est incroyablement polyvalent et trouve de nombreuses applications pratiques, notamment :

·        Détection de lignes dans les robots suiveurs de ligne

·        Compteurs de pièces

·        Interrupteurs sans contact

·        Détection d’obstacle

·        Applications industrielles (surveillance du flux de passage des produits sur les convoyeurs , lignes de production)

·        Évitement d'obstacles pour véhicules autonomes

Vous avez désormais acquis une compréhension approfondie du capteur infrarouge TCRT5000 et de son utilisation avec Arduino. Vous pouvez exploiter ses capacités de détection de proximité, sa capacité à différencier des couleurs et son adaptabilité pour divers projets électroniques.