Módulo Sensor Infrarrojo TCRT5000L Detector de Línea Arduino

Descripción

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🔍 Módulo Sensor Infrarrojo TCRT5000L – Detectador de Línea para Arduino

✅ Descripción General

El módulo TCRT5000L es un sensor de infrarrojos reflectante, diseñado para detectar líneas negras sobre fondo blanco (o viceversa), obstáculos cercanos o variaciones de reflectancia. Se utiliza ampliamente en robots line follower, sistemas de conteo de objetos, tacógrafos y aplicaciones de detección de proximidad.

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⚙️ Características Técnicas

Característica	Especificación
Sensor óptico	TCRT5000L (LED IR + fototransistor)
Distancia operativa	0 – 2,5 cm (óptimo < 1 cm)
Tensión de alimentación	3.3V – 5V
Salida	Digital (BAJO = línea negra detectada)
LED indicador	ENCENDIDO cuando la línea es detectada
Dimensiones	Compactas, adecuadas para robots móviles
Regulación umbral	No (modelo base) – umbral fijo
Compatibilidad	Arduino, ESP32, Raspberry Pi, STM32, etc.

📌 El sensor emite infrarrojos y mide la cantidad reflejada: más reflejado (superficie clara) → ALTO; menos reflejado (línea oscura) → BAJO.

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🧪 Cómo Funciona

El sensor TCRT5000L tiene un LED IR y un fototransistor:

• Superficie clara: refleja IR → fototransistor recibe → salida = HIGH
• Superficie oscura (ej. línea negra): absorbe IR → salida = LOW

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🧰 Conexión con Arduino

🔌 Esquema de Conexión

Pines del módulo	Conexión Arduino
VCC	5V
GND	GND
OUT	Ej. D2

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💻 Programación Arduino

📜 Ejemplo básico: Line Follower

const int pinSensore = 2; // OUT del modulo
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(pinSensore, INPUT);
}

void loop() {
  int stato = digitalRead(pinSensore);
  if (stato == LOW) {
    Serial.println("Linea NERA rilevata");
  } else {
    Serial.println("Superficie CHIARA");
  }
  delay(200);
}

⚠️ El sensor no devuelve valores analógicos, sino un señal digital HIGH/LOW.

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🤖 Aplicaciones Comunes

• 🤖 Robot line follower (detección de línea negra)
• 📦 Conteo de objetos (interrupción del haz IR)
• ⚙️ Tachómetros ópticos (lectura de marcas en la rueda)
• 🛑 Sensores anticaídas (detección de borde o superficie diferente)

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🔄 Ejemplo: Robot con 2 sensores para seguir una línea

Los sensores conectados a D2 y D3

#define SINISTRA 2
#define DESTRA 3

void setup() {
  pinMode(SINISTRA, INPUT);
  pinMode(DESTRA, INPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int sx = digitalRead(SINISTRA);
  int dx = digitalRead(DESTRA);

  if (sx == LOW && dx == LOW) {
    Serial.println("Entrambi sulla linea");
    // avanti
  } else if (sx == LOW && dx == HIGH) {
    Serial.println("Curva a sinistra");
    // gira sinistra
  } else if (sx == HIGH && dx == LOW) {
    Serial.println("Curva a destra");
    // gira destra
  } else {
    Serial.println("Linea persa");
    // fermati o cerca linea
  }
  delay(100);
}

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🛠 Consejos de Uso

• Mantén la distancia entre el sensor y la superficie alrededor de 5 – 10 mm.
• Evita la luz ambiental demasiado intensa (influye en la reflexión).
• Para uso dinámico (robot), ajuste mecánico y pruebas empíricas son fundamentales.
• Si quieres valores analógicos, existen versiones con salida AO ajustable con potenciómetro.

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📚 Extensiones Posibles

• 📏 Cálculo de velocidad: detectando pasos secuenciales
• 🖱️ Interruptor sin contacto: activa eventos con la mano frente al sensor
• 🔄 Rotación del codificador: lectura de patrones alternados blanco/negro en disco

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✅ Conclusión

El Modulo TCRT5000L es un sensor simple, económico y preciso para la detección de líneas, superficies, objetos y obstáculos a corta distancia. Perfecto para:

• Robots educativos o de competición
• Contadores automáticos
• Detectores de retroiluminación

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📦 ¿Quieres también?

• 🧠 Esquema Fritzing ¿Con más sensores en un robot?
• 📲 Integración con Wi-Fi para enviar conteos al smartphone?
• 📁 Registro de datos en tarjeta SD?
• 🖥️ Visualización en OLED o LCD?

Aquí tienes un proyecto completo que integra el módulo TCRT5000L con funciones de múltiples sensores en un robot, Wi-Fi para enviar los conteos al smartphone, registro en tarjeta SD e visualización en OLED o LCD.

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🧩 1. Esquema Fritzing con más sensores en un robot

Utiliza 3 o más módulos TCRT5000L montados en la parte frontal del robot para seguir la línea. Cada sensor tiene VCC, GND y OUT conectados a los pines digitales (ej. D2, D3, D4…). Los senales van a los pines INPUT del Arduino/Nano.
Un ejemplo de esquema Fritzing con 3 TCRT5000 montados en un robot está disponible en varios proyectos educativos y permite el seguimiento de la dirección de la línea basándose en cuál sensor lee línea negra (dyor.webs.upv.es, instructables.com).

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📡 2. Integración Wi-Fi para enviar los conteos al smartphone

Utiliza un módulo ESP32 o NodeMCU (ESP8266) para contar eventos (por ejemplo, pasos sobre la línea) y publicarlos a través de una página web local, accesible desde el smartphone.

Basado en foros de Arduino y recursos, la filosofía es: ejecutar un servidor web en el módulo ESP, que muestra el dato en tiempo real al usuario a través del navegador móvil (forum.arduino.cc, reddit.com).

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📁 3. Registrar datos en tarjeta SD

Conecta un módulo microSD SPI y escribe los datos de conteo o lecturas digitales en un archivo CSV. Se utiliza la biblioteca SD.h para guardar timestamp y valor en memoria externa.

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🖥️ 4. Visualización en OLED o LCD

Instala un display OLED 128×64 I2C (SSD1306) o un LCD I2C 16×2. Mostrará en tiempo real:

• el número de líneas detectadas,
• estado de los sensores (ej. “línea izquierda”, “línea centro”…),
• eventualmente la tensión de la batería, tiempo, etc.

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📋 Resumen de Conexiones Hardware

Función	Componentes	Conexiones principales
Seguidor de línea	3× TCRT5000L	VCC‑5V, GND‑GND, OUT → D2, D3, D4
Wi‑Fi / Servidor web	ESP32 o NodeMCU	Sensores conectados a GPIO, alimentación 5V / 3.3V
Registro de datos	Módulo microSD (CS por ejemplo D5)	CS en D5, MISO MOSI SCK en SPI, anchura del archivo CSV
Pantalla	OLED SSD1306 (I2C)	SDA → A4, SCL → A5 (I2C), pantalla a través de Adafruit_SSD1306

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📜 Ejemplo de Código (ESP32 + Servidor web + OLED + SD)

#include <WiFi.h>
#include <WebServer.h>
#include <SPI.h>
#include <SD.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>

#define SEN_LEFT 2
#define SEN_CENTER 3
#define SEN_RIGHT 4
#define SD_CS 5

WebServer server(80);
Adafruit_SSD1306 display(128, 64, &Wire);
int countLines = 0;

void handleRoot(){
  server.send(200, "text/html",
    "<h1>Conteggio linee: "+String(countLines)+"</h1>");
}

void setup(){
  Serial.begin(115200);
  pinMode(SEN_LEFT,INPUT);
  pinMode(SEN_CENTER,INPUT);
  pinMode(SEN_RIGHT,INPUT);

  // Wi-Fi
  WiFi.begin("SSID","PASSWORD");
  while(WiFi.status()!=WL_CONNECTED) delay(500);
  server.on("/", handleRoot);
  server.begin();

  // SD card
  if(!SD.begin(SD_CS)) Serial.println("SD err");
  // OLED
  display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);
  display.clearDisplay(); display.setTextSize(2);
}

void loop(){
  server.handleClient();
  int sC = digitalRead(SEN_CENTER);
  static int last = HIGH;
  if(sC==LOW && last==HIGH){
    countLines++;
    File f = SD.open("log.csv", FILE_APPEND);
    if(f){ f.println(String(millis()/1000)+","+countLines); f.close(); }
  }
  last = sC;

  display.clearDisplay();
  display.setCursor(0,0);
  display.print("Cnt:"); display.println(countLines);
  display.display();
  delay(100);
}

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🧠 Consejos útiles

• 📐 Prueba diferentes distancias sensor/superficie (3–10 mm)
• 🧼 Usa un array de 3 sensores para estabilidad en curvas
• 🧪 Prueba calibraciones empíricas
• 🔌 Alimentación estable
• 📶 Si necesitas notificaciones push o gráficos, puedes extender con Blynk, MQTT o Bot de Telegram

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✅ Finalización

El proyecto propuesto incluye:

• Esquema Fritzing con array múltiple de sensores TCRT5000L en un robot.
• Servidor web Wi‑Fi para conteos accesibles desde el smartphone.
• Registro en tarjeta SD para análisis posteriores.
• Display OLED para retroalimentación visual en tiempo real.

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Tenemos disponibles los datasheet de todos los componentes, en caso de que no estén presentes en la tarjeta de descarga del producto, envíanos un mensaje desde el formulario de contacto y lo publicaremos lo antes posible en nuestro sitio web.

Tutorial: Cómo usar el módulo sensor infrarrojo TCRT5000L

El módulo sensor infrarrojo TCRT5000L es ideal para detectar objetos o líneas en un plano. Es perfecto para proyectos de robótica, juegos interactivos y sistemas de seguridad.

Qué necesitas

• Arduino Uno
• Cable USB
• Conexiones velcro

Pasos

1. Conecta los pines VCC y GND del módulo al +5V y a GND del Arduino respectivamente.
2. Conecta el pin OUT del sensor al puerto digital 2 del Arduino.
3. Abre el IDE de Arduino y carga el sketch proporcionado para probar la detección.
4. Coloca un objeto frente al sensor para ver si cambia el estado lógico en el Arduino.
5. Verifica la distancia mínima y máxima de detección del sensor consultando el datasheet.
6. Modifica el sketch para adaptarlo a las necesidades específicas de tu proyecto.
7. Prueba a conectar más sensores en paralelo usando un multiplexor.
8. Implementa la lectura de datos del sensor en un ciclo infinito y visualiza los valores en el monitor serial.

Código de ejemplo

void setup() {
  pinMode(2, INPUT);
}

void loop() {
  if(digitalRead(2) == HIGH){
    Serial.println("Oggetto rilevato!");
  }
}

Miniproyecto

Crea un robot que siga una línea negra en un tablero blanco utilizando este sensor. Prueba a programar el recorrido del robot y ve cómo reacciona.

Errores comunes

• No conectes VCC al pin 3V3 del Arduino, usa solo +5V.
• Asegúrate de que el objeto a detectar esté lo suficientemente cerca del sensor para obtener una señal clara.
• Verifica la polaridad de los conectores durante la conexión.
• No olvides agregar resistencias pull-up o pull-down si es necesario.

Accesorios recomendados

• Arduino Uno
• Conexiones velcro
• Multiplexer CD4051
• Kit Robot Line Follower

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la distancia de detección del sensor?
Consulta el datasheet.

¿Puedo conectar varios sensores juntos?
Sí, pero tendrás que usar un multiplexer para gestionar las señales de entrada.