[Projeto] Sensor Infravermelho Digital

   Bom galera, estava fazendo uma arrumação nos meus arquivos e encontrei este projeto que espero possa ajudar  a desenvolver seus robôs.

Fig. 01 - Modelo 3D

Fonte: Autor

   O nome Sensor Infravermelho Digital não é por acaso, cada parte deste nome tem um significado que diz muito sobre o nosso objeto de estudo. Vamos começar definido um SENSOR. "Sensores são dispositivos que mudam seu comportamento sob a ação de uma grandeza física, podendo fornecer direta ou indiretamente um sinal que indica esta grandeza." Existem sensores dos mais variados tipos como sensor de contato, nível, temperatura, fluxo e etc. Porém o nosso estudo é focado num tipo específico que é sensível a luz com freqüência de onda abaixo das visíveis ao olho humano. Como sabemos o espectro visível da luz começa no vermelho e vai até o violeta. As ondas com freqüência abaixo (infra) da vermelha ão ditas INFRAVERMELHAS (IR) e as com freqüência acima da violeta ultravioletas.

Fig. 02 - Espectro Eletromagnético

Fonte: aulasdefisicafelipe.blogspot.com

   O adjetivo DIGITAL se deve ao tipo de variável com que o sensor vai trabalhar. Num processo podem existir dois tipos de variáveis, as analógicas e as digitais. As variáveis analógicas são aquelas que possuem comportamento contínuo, ou seja podem assumir infinitos valores ao longo do tempo.

Fig. 03 - Gráfico Sinal Digital

Fonte: automacoes.com

   As variáveis digitais são variáveis discretas ou seja assumem valores finitos e conhecidos ao longo do tempo. Geralmente estas variáveis são representadas utilizando o sistema binário (0 ou 1), onde o estado lógico "0" representa "desativado" ou  "ausente" e o estado lógico "1" por sua vez "ativado" ou "presente".

Fig. 04 - Gráfico Sinal Analógico

Fonte: automacoes.com

Assim já sabemos que nosso objeto de estudo é um dispositivo que muda seu comportamento sob a ação da luz infravermelha, variando seu sinal de saída entre o nível lógico "0" e "1". Ou seja um SENSOR INFRAVERMELHO DIGITAL (SID-01)!

   No SID-01 a fonte luminosa e o receptor estão no mesmo pacote. Quando a luz do emissor alcança um objeto ela é refletida, o receptor detecta e o estado do sinal de saída de sensor muda. A este tipo de sensor é dado o nome de sensor reflexivo.

Fig. 05 - Gráfico Sinal Analógico

Fonte: http://www.verlab.dcc.ufmg.br

   No SID-01 o papel do emissor é feito por um LED emissor de infravermelho, ou simplesmente um LED IR. A função de recepção é de responsabilidade de um fototransistor que nada mais é do que um LED receptor de infravermelho, que vai atuar como uma chave, hora aberta, hora fechada.

Fig. 06 - Esquema Elétrico Sensor IR (Chaves)

Fonte: Autor

   Como podemos ver no esquema da Fig. 06 quando a "chave" está aberta o pino Sinal recebe potencial GND e assume nível lógico "0". Quando a "chave" está fechada o pino Sinal recebe potencial VCC e assume nível lógico "1". Podemos inverter os estados assumidos pelo sensor colocando o receptor no lugar do resistor de 10K e vice-versa. Desta forma podemos adequar o sensor como melhor convier ao nosso projeto. Na Fig. 07 segue o esquema elétrico completo do sensor.

Fig. 06 - Esquema Elétrico Sensor IR

Fonte: Autor

   

   Estou disponibilizando todo o material para confecção da placa do sensor. O projeto da layout da placa de circuito impresso foi feito em Proteus 7.5 e o arquivoo que pode ser usado para impressão do layout em qualquer gráfica rápida está em formato de CorelDraw X5.
   A reprodução do projeto é autorizada desde que seja divulgada a fonte (mecainbrasil.com).
   Bom pessoal é isso! Aproveitem e qualquer dúvida postem seus comentários que teremos prazer em responder.

 Sensor IR Digital.zip