Värianturi on nimensä mukaisesti laite, joka aistii tai havaitsee värejä. Värianturi käyttää ulkoista keinoa lähettää valoa (kuten joukko valkoisia LEDejä) ja sitten analysoida heijastunut valo kohteesta, jotta voidaan määrittää sen väri.

Värisensorit antavat tarkan värin kohteesta. Väriantureita on monenlaisia, kuten esineiden lajittelu värin mukaan, laadunvalvontajärjestelmät, tulostimen värinparannus jne.

tässä projektissa olemme suunnitelleet yksinkertaisen Arduino-Värianturisovelluksen, jolla on kyky havaita eri värejä. Tähän tarkoitukseen olemme käyttäneet tcs3200-värisensoreita. Johdatus värianturi, piirikaavio ja työskentely Arduino Värianturi projekti selitetään alla.

ääriviivat

piirikaavio

 Arduinon Värianturipiiri

tarvittavat komponentit

  • Arduino Mega
  • TCS3200 (RGB + kirkas) Värianturimoduuli
  • leipälauta (Prototyyppilevy)
  • virtalähde
  • Yhdysjohdot

huomautus: Olemme käyttäneet Arduino Mega tässä projektissa, koska se on suuri määrä I/O nastat ja olemme liittäneet monia laitteita, kuten TCS 3200 Värianturi, 16×2 LCD-näyttö ja 4 LED. Yksinkertaisiin Anturitietoihin Sarjaliikennettä käyttäen (Anturitieto Sarjaliittimessä) voidaan käyttää yksinkertaista Arduino UNO: ta.

Lyhyt johdatus Värianturiin

teknisesti ottaen värit ovat mielikuvituksen tuotetta. Kun näemme punaisen omenan, se tarkoittaa, että se heijastaa kyseistä sähkömagneettisen spektrin aallonpituutta (~700 nm Punaiselle). Silmä absorboi tämän energian ja jonkin kemiallisen reaktion perusteella aivot sanovat, että tietty aallonpituus on punainen väri.

tietokoneissa eri värejä erotteleva anturi auttaa kohteen värin määrittämisessä. Näemme yksinkertaisen värianturin, jossa on valokuvavastus (valosta riippuva vastus – LDR) ja kaksi eriväristä esinettä, sanovat punainen ja sininen.

kun säteilemme kirkkaanpunaista valoa molemmille kohteille, punainen kappale heijastaa valoa, kun taas sininen kappale absorboi sen. Niin, kun punainen valo on tapahtuma sekä punainen ja sininen kohteita, punainen esineet näkyvät kirkkaimpana LDR, koska se heijastaa suurimman osan punainen valo.

LDR Blue

vastaavasti, kun molemmissa kohteissa tapahtuu kirkas sininen valo, sininen kappale näkyy kirkkaimpana anturille. Tämä menetelmä on vain ymmärtää työskentely värianturi ja todelliset tulokset eivät välttämättä ole tarkkoja.

LDR Punainen
käytännölliset Värisensorit, kuten TCS3200, ovat hieman tätä monimutkaisempia. Tcs3200-värianturi on ohjelmoitava värianturi, joka muuntaa värivalon taajuudeksi. Anturin lähtötaajuus on suoraan verrannollinen kohteesta heijastuvan valon voimakkuuteen.

Tcs3200-Värianturimoduulissa on RGB + kirkas anturi sekä 4 kirkkaanvalkoista lediä upotettuna taululle. TCS3200 on 8 x 8 joukko valokuva diodeja, 16 kukin Punainen suodattimet, Sininen suodattimet, vihreä suodattimet ja kirkas (ei suodatinta).

tcs3200-Värianturin funktionaalinen lohkokaavio on esitetty seuraavassa kuvassa. Se koostuu värisuodattimista, valokuvadiodiryhmästä, virrasta taajuusmuuttajaan ja lopullisesta neliöaaltolähdöstä, joka voidaan antaa suoraan mikrokontrollerille.

Värianturin lohkokaavioTSC3200 Värianturin IC on 8-nastainen IC SOC-paketilla. Seuraavassa kuvassa näkyy värianturin IC: n pin-Diagrammi. Siinä nastat 1 ja 2 (S0 ja S1) ovat Lähtötaajuus skaalaus nastat. Pin 3 on lähtö Ota pin ja on aktiivinen Alhainen pin. Pin 4 on GND.

TCS3200-Pin Diagrammi

Pin 5 on VDD-pin ja suurin syöttöjännite on 5,5 V. Pin 6 on lähtö pin, jonka kautta voimme saada neliön aalto lähtö. Nastat 7 ja 8 (S2 ja S3) ovat Fotodiodin valintanappeja.

nastat 1, 2 (S0, S1) ja 7, 8 (S3, S4) kiinnostavat erityisesti Tcs3200-Värianturia. S0 ja S1 ovat Lähtötaajuus skaalaus nastat. Näillä pinneillä lähdön neliöaallon taajuus voidaan skaalata käytettävän sovelluksen tai mikrokontrollerin mukaan.

lähtötaajuuden skaalauksen syynä on se, että eri mikrokontrollereilla on erilaiset ajastinkokoonpanot ja mikrokontrollerien laskuritoiminnallisuudessa saattaa olla joitakin rajoituksia. Seuraavassa taulukossa on esitetty S0: n ja S1: n eri yhdistelmien tulostusmittausten prosenttiosuus.

S0 S1 lähtötaajuuden skaalaus (f0) tyypillinen täysimittainen taajuus
L L teho —-
L H 2% 10 – 12 KHz
L 20% 100 – 120 KHz
100% 500 – 600 KHz

S3 ja S4 ovat valodiodin valintanapit. Niiden avulla valitaan erilaisia valokuvadiodeja, jotka liittyvät eri värisuodattimiin (Punainen, sininen, vihreä ja kirkas). Seuraavassa taulukossa on esitetty S3: n ja S4: n eri yhdistelmiä erityyppisille valokuvadiodeille.

S3 ja S4 ovat valodiodin valintanappeja. Niiden avulla valitaan erilaisia valokuvadiodeja, jotka liittyvät eri värisuodattimiin (Punainen, sininen, vihreä ja kirkas). Seuraavassa taulukossa on esitetty S3: n ja S4: n eri yhdistelmiä erityyppisille valokuvadiodeille.

S3 S4 Fotodiodin Tyyppi
L L Punainen
L H Sininen
H l kirkas (ei suodatinta)
H H vihreä

TCS 3200 Värianturi tulee muodossa moduuli kaikki komponentit, kuten otsikko nastat, 4 Valkoinen LED, vastukset ja kondensaattorit lisäksi todellinen TCS 3200 Värianturi. Seuraavassa kuvassa on reaaliaikainen Värianturimoduuli.

TCS3200-Värianturi

projektin työskentely

Projektissa kehitetään yksinkertainen Arduinoa käyttävä Värianturi. Värianturimoduuli aistii värin ympäristössään. Hankkeen toimivuudesta kerrotaan täällä.

kuten johdanto värianturiosiossa mainittiin, Tcs3200-Värianturissa on Suodattimet Punaiselle, siniselle, Vihreälle ja kirkkaalle. Kunkin värin voimakkuus esitetään taajuutena. Arduino, olemme vahvistaneet lähtötaajuusasteikko 100% soveltamalla korkea S0 ja S1 nastat värianturi.

meidän on käytettävä värianturin S2-ja S3-nastoja valodiodin tyypin valitsemiseen eli punaiseen, vihreään tai siniseen. Aina kun tietty Valokuvadiodi on valittu, Arduinon PULSEIN-ominaisuus aktivoituu värianturin ulostuloon liitetyllä tappilla.

tämän avulla voidaan laskea lähtösignaalin taajuus. Sama prosessi toistetaan kaikille kolmelle valokuvadiodille: R, G ja B. Taajuus kaikissa tapauksissa mitataan PULSEIN-ominaisuuden avulla ja se näkyy Sarjapäätteessä.

lisäksi näitä tietoja voidaan käyttää tunnistimen eteen asetetun värin tunnistamiseen ja sen värin näyttämiseen LCD-näytöllä sekä vastaavan LED-valon valaisemiseen.

CODE

Applications

  • Color Sensors have a wide range of applications in the fields of image processing, digital signal processing, object detection, color identification, jne.
  • teollisuudessa Väriantureita käytetään usein esineiden lajittelussa värin perusteella.

suositeltu luku:

  • Arduino Starter Kits

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.

lg