barevný senzor, jak název napovídá, je zařízení, které snímá nebo detekuje barvy. Barevný senzor použije externí prostředky vyzařující světlo (jako pole bílých LED) a poté analyzuje odražené světlo z objektu, aby určil jeho barvu.

barevné senzory poskytnou přesnou barvu objektu. Existuje široká škála aplikací barevných senzorů, jako je třídění objektů podle barev, systémy kontroly kvality, vylepšení barev tiskárny atd.

v tomto projektu jsme navrhli jednoduchou aplikaci Arduino Color Sensor, která má schopnost detekovat různé barvy. Pro tento účel jsme použili barevné senzory TCS3200. Úvod do barevného senzoru, schéma zapojení a fungování projektu barevného senzoru Arduino jsou vysvětleny níže.

Osnovy

Schéma Obvodu

Arduino Barva, Obvod Snímače,

Komponenty Potřebné

  • Arduino Mega
  • TCS3200 (RGB + Clear) Barva Senzor Modul
  • Prkénko (Prototyping board)
  • Napájení
  • Připojení vodičů

POZNÁMKA: Jsme použili Arduino Mega v tomto projektu, protože má velký počet I/O pinů a máme připojeno mnoho zařízení, jako TCS 3200 Color Senzor, 16X2 LCD Displeji a 4 LED. Pro jednoduchá senzorová Data pomocí sériové komunikace (informace o senzoru na sériovém terminálu) lze použít jednoduché Arduino Uno.

Stručný úvod do barevného senzoru

technicky vzato jsou barvy výplody naší představivosti. Když vidíme červené jablko, znamená to, že odráží tuto konkrétní vlnovou délku (~700 nm pro červenou) elektromagnetického spektra. Tato energie je absorbována okem a na základě nějaké chemické reakce mozek říká, že konkrétní vlnová délka je červená barva.

u počítačů pomůže při určování barvy objektu senzor, který rozlišuje mezi různými barvami. Uvidíme jednoduchý barevný senzor pomocí fotografického rezistoru (rezistor závislý na světle – LDR) a dvou různých barevných objektů, například červené a modré.

když svítíme jasně červené světlo na obou objektech, červený objekt odráží světlo, zatímco modrý objekt ho absorbuje. Tak, když červené světlo dopadá na červené i modré objekty, červené objekty se zdají nejjasnější LDR, protože odráží většinu červeného světla.

LDR Modrá

Podobně, když jasně modré světlo dopadá na oba objekty, modrý objekt, objeví se nejjasnější snímače. Tato metoda je jen pochopit práci barevného senzoru a skutečné výsledky nemusí být přesné.

 LDR Red
praktické barevné senzory jako TCS3200 jsou o něco složitější. Barevný senzor TCS3200 je programovatelný barevný senzor, který převádí barevné světlo na frekvenci. Výstupní frekvence senzoru je přímo úměrná intenzitě světla odraženého od objektu.

modul barevného senzoru TCS3200 má RGB + čirý senzor spolu se 4 jasně bílými LED diodami zabudovanými na desce. TCS3200 má 8 x 8 pole foto diod, 16 každý pro červené filtry, modré filtry, zelené filtry a jasné (bez filtru).

funkční blokové schéma barevného senzoru TCS3200 je znázorněno na následujícím obrázku. Skládá se z barevných filtrů, foto diodového pole, proudového měniče kmitočtu a konečného výstupu čtvercové vlny, který lze dát přímo mikrokontroléru.

barevný senzor blokové schémaTSC3200 barevný senzor IC je 8 pin IC s balíčkem SOC. Následující obrázek ukazuje pin diagram barevného senzoru IC. V tomto kolíky 1 a 2 (S0 a S1) jsou výstupní frekvence škálování kolíky. Pin 3 je výstup povolit pin a je aktivní nízký pin. Pin 4 je GND.

Tcs3200 Pin Diagram

Pin 5 je VDD pin a Maximální napájecí napětí je 5.5 V. Pin 6 je výstupní pin, přes který můžeme získat výstup čtvercové vlny. Kolíky 7 a 8 (S2 a S3) jsou kolíky pro výběr fotodiody.

Piny 1, 2 (S0, S1) a 7, 8 (S3, S4) mají zvláštní zájem o barevný senzor TCS3200. S0 a S1 jsou výstupní frekvenční škálovací kolíky. S těmito kolíky lze frekvenci výstupní čtvercové vlny škálovat podle použité aplikace nebo mikrokontroléru.

důvodem škálování Výstupní frekvence je, že různé mikrokontroléry mají různé konfigurace časovače a mohou existovat určitá omezení ve funkčnosti čítačů mikrokontrolérů. Následující tabulka ukazuje procento výstupního měřítka pro různé kombinace S0 a S1.

S0 S1 Škálování Výstupní Frekvence (f0) Typický full-stupnice Frekvencí
L L Power Down —-
L H 2% 10 – 12 KHz
H L 20% 100 – 120 KHz
H H 100% 500 – 600 KHz

S3 a S4 jsou fotografie dioda výběr kolíky. Používají se k výběru různých fotografických diod, které jsou spojeny s různými barevnými filtry (Červená, modrá, zelená a čirá). Následující tabulka ukazuje různé kombinace S3 a S4 pro různé typy fotografických diod.

S3 a S4 jsou kolíky pro výběr foto diod. Používají se k výběru různých fotografických diod, které jsou spojeny s různými barevnými filtry (Červená, modrá, zelená a čirá). Následující tabulka ukazuje různé kombinace S3 a S4 pro různé typy fotografických diod.

S3 S4 Fotodioda Typu
L L Červená
L H Modrá
H L Clear (žádný filtr)
H H Zelená

TCS 3200 Barva Snímače je ve formě Modulu, se všemi součástmi jako záhlaví kolíky, 4 Bílé Led diody, Rezistory a Kondenzátory, kromě Skutečné TCS 3200 Barva Snímače. Následující obrázek ukazuje modul barevného senzoru v reálném čase.

Tcs3200 barevný senzor

práce projektu

v tomto projektu je vyvinut jednoduchý barevný senzor využívající Arduino. Modul barevného senzoru snímá barvu ve svém okolí. Fungování projektu je vysvětleno zde.

jak je uvedeno v úvodu do sekce barevného senzoru, barevný senzor TCS3200 má filtry pro červenou, modrou, zelenou a čistou. Intenzita každé barvy je reprezentována jako frekvence. V Arduinu jsme opravili stupnici Výstupní frekvence na 100% použitím vysoko na kolíky S0 a S1 barevného senzoru.

musíme použít pin S2 a S3 na barevném senzoru pro výběr typu fotografické diody, tj. Kdykoli je vybrána konkrétní Foto dioda, aktivuje se funkce PULSEIN Arduina na kolíku, který je připojen k výstupu barevného senzoru.

to nám pomůže vypočítat frekvenci výstupního signálu. Stejný postup se opakuje pro všechny tři fotografické diody: R, G A B. Frekvence ve všech případech se měří pomocí funkce PULSEIN a zobrazuje se na sériovém terminálu.

tyto informace lze navíc použít k identifikaci barvy umístěné před senzorem a zobrazení její barvy na LCD a také k rozsvícení odpovídající LED.

KÓD

Aplikace

  • Barevné Senzory mají širokou škálu aplikací v oblasti zpracování obrazu, zpracování digitálního signálu, detekce objektů, identifikaci barev, atd.
  • v průmyslových odvětvích se barevné senzory často používají při třídění objektů na základě barvy.

doporučené čtení:

  • Arduino startovací sady

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.

lg