Comprendre les capteurs de lumière

La photorésistance — la LDR du module des entrées analogiques — est une résistance qui change avec la lumière : beaucoup de lumière, peu d'ohms ; l'obscurité, beaucoup d'ohms. À l'ohmmètre, la bascule est spectaculaire : quelques centaines d'ohms en plein jour, plusieurs centaines de kilo-ohms dans le noir — un rapport de plus de mille entre les deux mondes.

Tu connais déjà la suite : le convertisseur ne lit que des tensions, donc la photorésistance se monte en pont diviseur avec une résistance fixe, et le point milieu traduit la luminosité en volts — 180 dans le noir, 850 en plein jour sur l'établi. Ce montage est acquis depuis le module des entrées analogiques ; ici, on le rappelle en une phrase et on repart de là.

La photorésistance est un capteur PASSIF : elle subit la lumière qui passe, celle du soleil ou du plafonnier. Pour lire le sol — savoir si le robot survole du blanc ou du noir — ce n'est pas assez : la mesure changerait avec chaque lampe. Le capteur de ligne apporte donc SA propre lumière : une petite LED infrarouge éclaire le sol, et un récepteur mesure ce qui remonte.

Pourquoi l'infrarouge plutôt qu'une lumière visible ? Parce qu'il est invisible pour nous — pas d'éblouissement, pas de spectacle — et que le récepteur peut être fabriqué pour n'écouter QUE lui, en ignorant une bonne partie de l'éclairage de la pièce. Le principe reste celui du sonar du chapitre précédent : émettre quelque chose, mesurer ce qui revient. Ici, on n'émet plus un son… on émet de la lumière.

Le capteur de ligne loge deux composants côte à côte, tournés vers le sol : l'ÉMETTEUR, une LED qui rayonne de l'infrarouge en continu, et le RÉCEPTEUR, un composant sensible à cette même lumière, qui laisse passer d'autant plus de courant qu'il en reçoit. Entre les deux, quelques millimètres — assez proches pour viser le même point du sol, séparés par une petite cloison pour que la lumière n'aille pas directement de l'un à l'autre.

Le trajet complet fait un V : la lumière part de l'émetteur, frappe le sol, et une partie rebondit vers le récepteur. Ce qui remonte dépend du sol : la quantité de lumière réfléchie devient, via le récepteur monté comme un capteur résistif, une tension — que ta broche analogique lit comme n'importe quelle autre. Toute la chaîne du module des entrées analogiques se réutilise telle quelle.

Pourquoi un tee-shirt noir tient-il plus chaud au soleil ? Parce que le noir ABSORBE la lumière — il la convertit en chaleur au lieu de la renvoyer. Le blanc, lui, la RÉFLÉCHIT presque entièrement. Le capteur de ligne exploite exactement cette physique : au-dessus d'une surface blanche, la lumière de l'émetteur rebondit en abondance et le récepteur rend une lecture haute ; au-dessus d'une bande noire, elle est avalée et la lecture s'effondre.

Sur l'établi, à quelques millimètres au-dessus d'une feuille blanche, la lecture monte vers 820 ; au-dessus d'un ruban adhésif noir mat, elle tombe vers 210. Six cents marches d'écart entre les deux mondes : un contraste énorme, bien plus franc que la différence jour-nuit de la photorésistance. C'est ce contraste qui rendra le suivi de ligne possible — et les deux leçons suivantes vont apprendre à le protéger.