en farvesensor, som navnet antyder, er en enhed, der registrerer eller registrerer farver. En farvesensor bruger et eksternt middel til at udsende lys (som en række hvide lysdioder) og analyserer derefter det reflekterede lys fra objektet for at bestemme dets farve.

farvesensorer giver en nøjagtig farve på objektet. Der er en bred vifte af anvendelser af farvesensorer som Sortering af objekter efter farve, kvalitetskontrolsystemer, printerfarveforbedring osv.

i dette projekt har vi designet en simpel Arduino farvesensor applikation, som har en evne til at registrere forskellige farver. Vi har brugt tcs3200 farvesensorer til dette formål. Introduktion til farvesensor, kredsløbsdiagram og bearbejdning af Arduino-Farvesensorprojektet er forklaret nedenfor.

oversigt

kredsløbsdiagram

Arduino farvesensor kredsløb

komponenter kræves

  • Arduino Mega
  • Tcs3200 (RGB + klar) Farvesensormodul
  • brødbræt (Prototypekort)
  • strømforsyning
  • tilslutning af ledninger

Bemærk: Vi har brugt Arduino Mega i dette projekt, da det har et stort antal i/O-stifter, og vi har tilsluttet mange enheder som TCS 3200 farvesensor, 16H2 LCD-skærm og 4 lysdioder. Til enkle sensordata ved hjælp af seriel kommunikation (Sensorinformation på Serieterminalen) kan simple Arduino UNO bruges.

en kort introduktion til farvesensor

teknisk set er farver figurer af vores fantasi. Når vi ser et rødt æble, betyder det, at det afspejler den særlige bølgelængde (~700 nm for rødt) af det elektromagnetiske spektrum. Denne energi absorberes af øjet og baseret på en eller anden kemisk reaktion siger hjernen, at en bestemt bølgelængde er rød farve.

for computere vil en sensorer, der skelner mellem forskellige farver, hjælpe med at bestemme objektets farve. Vi vil se en simpel farvesensor ved hjælp af en fotomodstand (lysafhængig modstand – LDR) og to forskellige farvede objekter, siger rød og blå.

når vi skinner stærkt rødt lys på begge objekter, reflekterer det røde objekt lyset, mens det blå objekt absorberer det. Så når rødt lys er indfaldende på både de røde og blå objekter, vises de røde objekter lyseste for LDR, da det afspejler det meste af det røde lys.

LDR Blue

tilsvarende, når et lyst blåt lys indtræffer på begge objekter, vises det blå objekt det lyseste for sensoren. Denne metode er bare at forstå, hvordan en farvesensor fungerer, og de faktiske resultater er muligvis ikke nøjagtige.

LDR Red
praktiske farvesensorer som TCS3200 er lidt mere komplicerede end dette. Tcs3200 farvesensor er en programmerbar farvesensor, der konverterer farvelys til frekvens. Sensorens Udgangsfrekvens er direkte proportional med intensiteten af det lys, der reflekteres fra objektet.

Tcs3200 Farvesensormodulet har RGB + klar Sensor sammen med 4 lyse hvide lysdioder indlejret på tavlen. TCS3200 har en 8 gange 8 række fotodioder, 16 Hver til røde filtre, blå filtre, grønne filtre og klar (intet filter).

det funktionelle blokdiagram for Tcs3200 farvesensor vises i det følgende billede. Den består af farvefiltre, foto diode array, strøm til frekvensomformer og endelige firkantede bølge output, som kan gives direkte til en mikrocontroller.

FarvesensorblokdiagramTsc3200 farvesensor IC er en 8-pin IC med SOC-pakke. Følgende billede viser pin-diagrammet for Farvesensoren IC. I at Pins 1 og 2 (S0 og S1) er output frekvens skalering pins. Pin 3 er Output aktivere pin og er en aktiv lav pin. Pin 4 er GND.

TCS3200 Pin Diagram

Pin 5 er VDD pin og den maksimale forsyningsspænding er 5.5 V. Pin 6 er udgangsstiften, gennem hvilken vi kan få kvadratbølgeudgangen. Pins 7 og 8 (S2 og S3) er fotodiode selection pins.

Pins 1, 2 (S0, S1) og 7, 8 (S3, S4) er af særlig interesse i Tcs3200 farvesensor. S0 og S1 er output frekvens skalering pins. Med disse stifter kan frekvensen af outputkvadratbølgen skaleres i henhold til den anvendte applikation eller mikrocontroller.

årsagen til skalering af outputfrekvensen er, at forskellige mikrocontrollere har forskellige timerkonfigurationer, og der kan være nogle begrænsninger i mikrocontrollernes tællerfunktionalitet. Følgende tabel viser procentdelen af outputskalering for forskellige kombinationer af S0 og S1.

S0 S1 skalering af Udgangsfrekvens (f0) typisk frekvens i fuld skala
L L sluk —-
L H 2% 10 – 12 KHS
H L 20% 100 – 120 KHS
H H 100% 500 – 600 KHS

S3 og S4 er foto diode valg stifter. De bruges til at vælge forskellige fotodioder, der er forbundet med forskellige farvefiltre (Rød, blå, grøn og klar). Følgende tabel viser forskellige kombinationer af S3 og S4 for forskellige typer fotodioder.

S3 og S4 er foto diode valg stifter. De bruges til at vælge forskellige fotodioder, der er forbundet med forskellige farvefiltre (Rød, blå, grøn og klar). Følgende tabel viser forskellige kombinationer af S3 og S4 for forskellige typer fotodioder.

S3 S4 Fotodiodetype
L L Rød
L H blå
H L klar (intet filter)
H H grøn

TCS 3200 farvesensor kommer i form af et modul med alle komponenter som header pins, 4 hvide lysdioder, modstande og kondensatorer ud over den faktiske TCS 3200 farvesensor. Følgende billede viser Farvesensormodulet i realtid.

Tcs3200 farvesensor

arbejde af projektet

en simpel farvesensor ved hjælp af Arduino er udviklet i dette projekt. Farvesensormodulet registrerer farven i omgivelserne. Arbejdet med projektet forklares her.

som nævnt i afsnittet introduktion til farvesensor har Tcs3200 farvesensor filtre til rød, blå, grøn og klar. Intensiteten af hver farve er repræsenteret som en frekvens. I Arduino har vi fastgjort outputfrekvensskalaen til 100% ved at anvende høj på S0-og S1-stifter på farvesensoren.

vi skal bruge S2-og S3-stiften på farvesensoren til at vælge typen af fotodiode, dvs.rød, grøn eller blå. Når en bestemt fotodiode er valgt, aktiveres PULSEIN-funktionen i Arduino på stiften, der er forbundet til Farvesensorens udgang.

dette vil hjælpe os med at beregne frekvensen af udgangssignalet. Den samme proces gentages for alle de tre fotodioder: R, G og B. Frekvensen i alle tilfælde måles ved hjælp af PULSEIN-funktionen og vises på Serieterminalen.

derudover kan disse oplysninger bruges til at identificere farven placeret foran sensoren og vise dens farve på LCD ‘ et og også tænde den tilsvarende LED.

kode

applikationer

  • farvesensorer har en bred vifte af applikationer inden for billedbehandling, digital signalbehandling, objektdetektion, farveidentifikation osv.
  • i brancher bruges farvesensorer ofte til sortering af objekter baseret på farve.

Anbefalet læsning:

  • Arduino startsæt

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.

lg