een kleurensensor, zoals de naam al doet vermoeden, is een apparaat dat kleuren detecteert of waarneemt. Een kleurensensor gebruikt een extern middel om licht uit te zenden (zoals een reeks witte LEDs) en analyseert vervolgens het gereflecteerde licht van het object om de kleur ervan te bepalen.

Kleursensoren geven een nauwkeurige kleur van het object. Er zijn een breed scala aan toepassingen van kleursensoren zoals het sorteren van objecten op kleur, kwaliteitscontrolesystemen, printer kleurverbetering etc.

in dit project hebben we een eenvoudige Arduino kleursensor applicatie ontworpen, die verschillende kleuren kan detecteren. Hiervoor hebben we TCS3200 kleurensoren gebruikt. Inleiding aan kleurensensor, schakelschema en het werken van het Arduino-project van de kleurensensor worden hieronder uitgelegd.

omtrek

schema

Arduino kleurensensor Circuit

vereiste onderdelen

  • Arduino Mega
  • TCS3200 (RGB + Clear) Kleurensensormodule
  • Broodplank (Prototyping board)
  • voeding
  • verbindingsdraden

Nota: Wij hebben Arduino Mega in dit project gebruikt aangezien het groot aantal I / O-spelden heeft en wij vele apparaten zoals TCS 3200 kleurensensor, 16X2 LCD vertoning en 4 LEDS hebben aangesloten. Voor eenvoudige sensorgegevens die periodieke mededeling gebruiken (sensorinformatie over de periodieke Terminal), kan de eenvoudige Arduino UNO worden gebruikt.

een korte inleiding tot kleurensensor

technisch gesproken zijn kleuren verzinsels van onze verbeelding. Wanneer we een rode appel zien, betekent dit dat het die bepaalde golflengte (~700 nm voor rood) van het elektromagnetische spectrum reflecteert. Deze energie wordt geabsorbeerd door het oog en op basis van een chemische reactie, de hersenen zegt dat bepaalde golflengte is rode kleur.

voor computers zal een sensor die onderscheid maakt tussen verschillende kleuren helpen bij het bepalen van de kleur van het object. We zullen een eenvoudige kleursensor zien met behulp van een fotoweerstand (lichtafhankelijke weerstand – LDR) en twee verschillende gekleurde objecten, bijvoorbeeld rood en blauw.

wanneer we helder rood licht schijnen op beide objecten, zal het Rode object het licht reflecteren terwijl het blauwe object het absorbeert. Dus, wanneer Rood licht op zowel de rode als de blauwe objecten voorkomt, lijken de rode objecten het helderst voor de LDR omdat het het grootste deel van het rode licht reflecteert.

LDR Blue

wanneer op beide objecten een helder blauw licht optreedt, zal het blauwe object het helderst lijken voor de sensor. Deze methode is gewoon om de werking van een kleurensensor te begrijpen en de werkelijke resultaten zijn mogelijk niet nauwkeurig.

LDR Red
praktische Kleursensoren zoals TCS3200 zijn iets ingewikkelder dan dit. De TCS3200 kleurensor is een programmeerbare kleurensor die kleurlicht omzet in frequentie. De uitgangsfrequentie van de sensor is recht evenredig met de intensiteit van het licht dat door het object wordt gereflecteerd.

de TCS3200 Kleurensensormodule heeft een RGB + heldere Sensor samen met 4 helderwitte LED ‘ s op het bord. TCS3200 heeft een 8 x 8 array van foto diodes, 16 elk voor rode filters, blauwe filters, groene filters en Clear (geen filter).

het functionele blokschema van de TCS3200 kleurensensor wordt weergegeven in de volgende afbeelding. Het bestaat uit kleurenfilters, fotodiode array, stroom naar frequentie converter en uiteindelijke vierkante golf uitgang die direct kan worden gegeven aan een microcontroller.

blokdiagram kleurensensorde TSC3200 kleurensensor IC is een 8-pins IC met SOC-pakket. De volgende afbeelding toont het pin diagram van de kleurensensor IC. In dat pinnen 1 en 2 (S0 en S1) zijn Outputfrequentie schalen pinnen. Speld 3 is Output laat speld toe en is een actieve lage speld. Pin 4 is GND.

TCS3200 Pin Diagram

Pin 5 is de VDD-pin en de maximale voedingsspanning is 5,5 V. Speld 6 is de outputspeld waardoor wij de vierkante golfoutput kunnen krijgen. Pinnen 7 en 8 (S2 en S3) zijn fotodiode selectie pinnen.

pinnen 1, 2 (S0, S1) en 7, 8 (S3, S4) zijn van bijzonder belang voor de TCS3200-kleurensensor. S0 en S1 zijn Outputfrequentie het schrapen spelden. Met deze spelden, kan de frequentie van de output vierkante golf volgens de gebruikte toepassing of microcontroller worden geschaald.

de reden voor het schalen van de uitgangsfrequentie is dat verschillende microcontrollers verschillende timerconfiguraties hebben en dat er enkele beperkingen kunnen zijn in de teller functionaliteit van de microcontrollers. De volgende tabel toont het percentage van de outputschaling voor verschillende combinaties van S0 en S1.

S0 S1 Output Frequency Scaling (f0) Typisch full-scale Frequentie
L L afsluiten —-
L H 2% 10 – 12 KHz
H L 20% 100 – 120 KHz
H H 100% 500 – 600 KHz

S3 en S4 zijn foto diode selectie pinnen. Ze worden gebruikt om verschillende fotodiodes te selecteren die worden geassocieerd met verschillende kleurenfilters (Rood, blauw, groen en helder). De volgende tabel toont verschillende combinaties van S3 en S4 voor verschillende soorten fotodiodes.

S3 en S4 zijn selectiepinnen voor fotodiodes. Ze worden gebruikt om verschillende fotodiodes te selecteren die worden geassocieerd met verschillende kleurenfilters (Rood, blauw, groen en helder). De volgende tabel toont verschillende combinaties van S3 en S4 voor verschillende soorten fotodiodes.

S3 S4 Fotodiode Type
L L Rood
L H Blauw
H L Wissen (geen filter)
H H Groen

De TCS 3200 Kleur Sensor komt in de vorm van een Module met alle onderdelen zoals kop-pins, 4 Witte Led ‘ s, Weerstanden en Condensatoren in aanvulling op de Werkelijke TCS 3200 Kleur Sensor. De volgende afbeelding toont de real-time Kleurensensormodule.

TCS3200 kleursensor

werking van het Project

in dit project wordt een eenvoudige kleursensor met Arduino ontwikkeld. De module van de kleurensensor detecteert de kleur in zijn omgeving. De werking van het project wordt hier uitgelegd.

zoals vermeld in de sectie Inleiding tot kleurensensor, heeft de TCS3200 kleurensensor filters voor Rood, blauw, groen en helder. De intensiteit van elke kleur wordt weergegeven als een frequentie. In Arduino, hebben wij de schaal van de outputfrequentie aan 100% vastgesteld door hoog aan S0 en S1 spelden van de kleurensensor toe te passen.

we moeten de S2-en S3-pin op de kleurensensor gebruiken om het type fotodiode te selecteren, d.w.z. rood, groen of blauw. Wanneer een bepaalde fotodiode wordt geselecteerd, wordt de PULSEIN-functie van de Arduino geactiveerd op de pin die met de output van de kleurensensor wordt verbonden.

dit zal ons helpen om de frequentie van het uitgangssignaal te berekenen. Hetzelfde proces wordt herhaald voor alle drie de fotodiodes: R, G en B. De frequentie wordt in alle gevallen gemeten met behulp van de PULSEIN-functie en wordt weergegeven op de seriële Terminal.

bovendien kan deze informatie worden gebruikt om de voor de sensor geplaatste kleur te identificeren en de kleur ervan op het LCD-scherm weer te geven en ook de bijbehorende LED te verlichten.

CODE

toepassingen

  • Kleurensensoren hebben een breed scala aan toepassingen op het gebied van beeldverwerking, digitale signaalverwerking, objectdetectie, kleuridentificatie, enz.
  • in industrieën worden Kleursensoren vaak gebruikt bij het sorteren van objecten op basis van kleur.

aanbevolen lezen:

  • Arduino-Aanzetuitrustingen

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.

lg