en färgsensor, som namnet antyder, är en enhet som känner av eller upptäcker färger. En färgsensor kommer att använda ett externt sätt att avge ljus (som en rad vita lysdioder) och sedan analysera det reflekterade ljuset från objektet för att bestämma dess färg.

färgsensorer ger en exakt färg på objektet. Det finns ett brett utbud av tillämpningar av färgsensorer som sortering objekt efter färg, kvalitetskontrollsystem, skrivare färgförbättring etc.

i detta projekt har vi utformat en enkel Arduino Färgsensorapplikation, som har förmåga att upptäcka olika färger. Vi har använt tcs3200 färgsensorer för detta ändamål. Introduktion till färgsensor, kretsschema och bearbetning av Arduino Color Sensor-projektet förklaras nedan.

översikt

kretsschema

Arduino Färgsensorkrets

komponenter som krävs

  • Arduino Mega
  • Tcs3200 (RGB + klar) Färgsensormodul
  • Breadboard (Prototyping board)
  • strömförsörjning
  • anslutande ledningar

OBS: Vi har använt Arduino Mega i detta projekt eftersom det har stort antal i / O-stift och vi har anslutit många enheter som TCS 3200 färgsensor, 16×2 LCD-skärm och 4 lysdioder. För enkel sensordata med seriell kommunikation (sensorinformation på seriell Terminal) kan enkel Arduino UNO användas.

en kort introduktion till färgsensor

tekniskt sett är färger figurer av vår fantasi. När vi ser ett rött äpple betyder det att det återspeglar den specifika våglängden (~700 nm för rött) av det elektromagnetiska spektrumet. Denna energi absorberas av ögat och baserat på någon kemisk reaktion säger hjärnan att viss våglängd är röd färg.

för datorer kommer en sensorer som skiljer mellan olika färger att hjälpa till att bestämma objektets färg. Vi kommer att se en enkel färgsensor med ett fotomotstånd (ljusberoende motstånd – LDR) och två olika färgade föremål, säg rött och blått.

när vi lyser starkt rött ljus på båda föremålen kommer det röda objektet att reflektera ljuset medan det blå objektet absorberar det. Så när rött ljus infaller på både de röda och blå objekten, visas de röda objekten som är ljusaste för LDR eftersom det reflekterar det mesta av det röda ljuset.

LDR Blue

på samma sätt, när ett ljusblått ljus infaller på båda objekten, kommer det blå objektet att visas som det ljusaste för sensorn. Denna metod är bara för att förstå hur en färgsensor fungerar och de faktiska resultaten kanske inte är korrekta.

LDR röd
praktiska färgsensorer som TCS3200 är lite mer komplicerade än detta. Tcs3200 färgsensor är en programmerbar färgsensor som omvandlar färgljus till frekvens. Sensorns utgångsfrekvens är direkt proportionell mot intensiteten hos det ljus som reflekteras från objektet.

Tcs3200 Färgsensormodul har RGB + Clear Sensor tillsammans med 4 ljusa vita lysdioder inbäddade på brädet. TCS3200 har en 8 x 8 array av fotodioder, 16 vardera för röda filter, blå filter, gröna filter och klar (Inget filter).

funktionsblockschemat för Tcs3200 färgsensor visas i följande bild. Den består av färgfilter, fotodiodmatris, ström till frekvensomvandlare och slutlig kvadratvågutgång som kan ges direkt till en mikrokontroller.

färgsensor blockschemaTsc3200 färgsensor IC är en 8-stifts IC med SOC-paket. Följande bild visar stiftdiagrammet för Färgsensorn IC. I det stiften 1 och 2 (S0 och S1) är utgångsfrekvensskalningsstift. Stift 3 matas ut aktivera stift och är en aktiv låg stift. Pin 4 är GND.

Tcs3200 Stiftdiagram

stift 5 är VDD-stiftet och den maximala matningsspänningen är 5,5 V. Stift 6 är utgångsstiftet genom vilket vi kan få kvadratvågutgången. Stift 7 och 8 (S2 och S3) är fotodiodvalsstift.

stift 1, 2 (S0, S1) och 7, 8 (S3, S4) är av särskilt intresse för Tcs3200 färgsensor. S0 och S1 är utmatningsfrekvensskalningsstift. Med dessa stift kan frekvensen för den utgående kvadratvågen skalas enligt applikationen eller mikrokontroller som används.

anledningen till skalning av utgångsfrekvensen är olika mikrokontroller har olika timerkonfigurationer och det kan finnas vissa begränsningar i mikrokontrollerernas diskfunktionalitet. Följande tabell visar procentandelen utmatningsskalning för olika kombinationer av S0 och S1.

S0 S1 Utgångsfrekvensskalning (f0) typisk fullskalig frekvens
L l strömavbrott —-
l H 2% 10 – 12 KHz
H L 20% 100 – 120 KHz
H H 100% 500 – 600 KHz

S3 och S4 är fotodiodvalsstift. De används för att välja olika fotodioder som är associerade med olika färgfilter (Röd, blå, grön och klar). Följande tabell visar olika kombinationer av S3 och S4 för olika typer av fotodioder.

S3 och S4 är fotodiodvalsstift. De används för att välja olika fotodioder som är associerade med olika färgfilter (Röd, blå, grön och klar). Följande tabell visar olika kombinationer av S3 och S4 för olika typer av fotodioder.

S3 S4 Fotodiodtyp
L l röd
L H blå
H L klar (Inget filter)
h h grön

TCS 3200 färgsensor kommer i form av en modul med alla komponenter som huvudstift, 4 vita lysdioder, motstånd och kondensatorer utöver den faktiska TCS 3200 Färgsensorn. Följande bild visar Realtidsfärgsensormodulen.

Tcs3200 färgsensor

arbeta med projektet

en enkel färgsensor med Arduino utvecklas i detta projekt. Färgsensormodulen känner av färgen i omgivningen. Projektets arbete förklaras här.

som nämnts i avsnittet introduktion till färgsensor har Tcs3200 färgsensor filter för rött, blått, grönt och klart. Intensiteten för varje färg representeras som en frekvens. I Arduino har vi fixat utgångsfrekvensskalan till 100% genom att applicera högt på S0-och S1-stiften på färgsensorn.

vi måste använda S2-och S3-stiftet på färgsensorn för att välja typ av fotodiod, dvs röd, grön eller blå. När en viss fotodiod väljs aktiveras PULSEIN-funktionen hos Arduino på stiftet som är anslutet till utgången från Färgsensorn.

detta hjälper oss att beräkna frekvensen för utsignalen. Samma process upprepas för alla tre fotodioderna: R, G och B. Frekvensen i alla fall mäts med PULSEIN-funktionen och visas på Serieterminalen.

dessutom kan denna information användas för att identifiera färgen placerad framför sensorn och visa dess färg på LCD-skärmen och även tända motsvarande LED.

kod

applikationer

  • färgsensorer har ett brett utbud av applikationer inom områdena bildbehandling, digital signalbehandling, objektdetektering, färgidentifiering etc.
  • i branscher används färgsensorer ofta för att sortera objekt baserat på färg.

Rekommenderad läsning:

  • Arduino startpaket

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.

lg