Em robótica, sistemas de segurança e aplicações industriais, a detecção de obstáculos e “presença” é de extrema importância. Das muitas soluções existentes, a utilização dos sinais de infravermelho é uma das alternativas mais apreciadas, devido a sua simplicidade, baixo custo e não necessidade de contato físico.

Se procurarmos na Internet ou em literaturas eletrônicas, certamente poderemos encontrar circuitos eletrônicos com funções semelhantes e, em alguns casos, até mais simples que o aqui apresentado. Porém, em vários destes circuitos o ajuste torna-se crítico em virtude de interferências externas geradas pela luz infravermelha do sol e de lâmpadas em ambientes fechados.

Este artigo traz como contribuição a detecção de obstáculos por modulação de um sinal infravermelho controlado por um microcontrolador que utiliza seu conversor analógico-digital para sensoriamento de dois pontos distintos. Com este sinal modulado, o circuito torna-se grandemente imune às interferências externas.

Aplicações

As diversas aplicações para este tipo de circuito podem ser divididas em dois grupos: detecção pode reflexão e detecção por interrupção de feixe.

a)     Detecção por reflexão

Neste tipo de aplicação, um feixe é projetado por LED emissor de luz infravermelha que, ao ser refletido por algum obstáculo, é detectado por um foto-transistor. Quanto mais próximo o obstáculo estiver do conjunto emissor-receptor, maior será a intensidade do sinal recebido. Se este sinal alcançar um limite pré-definido, o sistema indica sua presença. A Figura 1 mostra um exemplo de detecção por reflexão.

Figura 1

Uma aplicação imediata para esta técnica pode ser vista na Figura 2 onde o conjunto emissor-receptor auxilia no estacionamento de um veículo. Ao se aproximar a uma distância de poucos centímetros da parede o sistema avisa o motorista o ponto exato de parar.

Figura 2

Observe que esta mesma técnica pode ser utilizada por um robô para o desvio de obstáculos, bem como seguir uma linha demarcada no solo. Para este último caso, dois foto-receptores detectam a posição de uma linha com coeficiente de reflexão diferente do piso (ver Figura 3). Um processador recebe as informações dos sensores controlando a movimentação do robô.

Figura 3

Por fim, outra aplicação pode ser encontrada na detecção de presença. A Figura 4 mostra uma porta com foto-transmissores e receptores instalados no batente. Quando uma pessoa passa pela porta, o feixe é refletido e um sistema de alarme pode reconhecer a presença e tomar as ações necessárias.

Figura 4

b)     Detecção por interrupção de feixe

Neste tipo de aplicação, o emissor e receptor são instalados um em frente ao outro (visagem direta). Para este caso, o receptor fica constantemente recebendo o feixe de infravermelho e no momento em que um obstáculo se interpõe, o receptor detecta a interrupção do feixe (ver Figura 5).

Figura 5

Utilizando esta técnica, podemos implementar sistemas de segurança ou contadores de peças em uma esteira na linha de produção industrial.

Todo material: IRDecoder-Publicado.zip

Vídeo demostrativo: IR_Decoder.wmv