Valkoinen valo koostuu seitsemästä väristä. Tämä valon värispektri tunnetaan nimellä VIBGYOR, mikä osoittaa violettia, indigoa, sinistä, vihreää, keltaista, oranssia ja vihreää. Eri väreillä on erilaiset aallonpituudet. Kun valo putoaa esineisiin kohteen ominaisuuksien perusteella, esine absorboi osan aallonpituuksista, kun taas osa heijastuu takaisin. Nämä heijastuneet aallonpituudet antavat kohteen värin, jonka ihmissilmä havaitsee. Aallonpituuksien yhdistäminen eri suhteissa tuotti eri värejä. Värianturi on laite, jota käytetään värin tunnistamiseen. Nämä anturit voivat luokitella kohteen värin joko punaiseksi tai siniseksi tai vihreäksi. Yksi tällaisista antureista on TCS3200.

Mikä on TCS3200?

TCS3200 on ohjelmoitava väri-valo-taajuusmuuttaja. Tämä moduuli pystyy tunnistamaan värin mikro-ohjaimen avulla. Se voi havaita monenlaisia värejä, kuten punainen, sininen ja vihreä niiden aallonpituuden perusteella. Anturilukemien optimoimiseksi annetaan taajuuden skaalaus.

TCS3200 sisältää valkoisia LEDejä valaisemaan kohteen pintaa, jonka väri on tunnistettava. Kohteen takaisin heijastaman valon voimakkuus lasketaan. Muunnin tuottaa voimakkuuteen verrannollisen taajuuden, jota käyttämällä mikro-ohjain ennustaa kohteen värin.

Eri värien havaitsemiseksi käytetään suodattimia, jotka ovat herkkiä eri aallonpituuksille. Yleensä punainen väri havaitaan aallonpituudella 580 nm, vihreä aallonpituudella 540 nm ja sininen aallonpituudella 450 nm.

TCS3200: n lohkokaavio

TCS3200 on yksi monoliittinen CMOS-IC. Se koostuu konfiguroitavista piifotodiodeista ja virta-taajuusmuuttajasta. Valodiodit on järjestetty 8 × 8 -ryhmäksi. Näistä valodiodit , 16 valodiodilla on sininen suodatin, 16 fotodiodilla on punainen suodatin, 16 fotodiodilla on vihreä suodatin ja muilla 16 fotodiodilla ei ole suodatinta.

Kaikki samanväriset valodiodit on kytketty rinnakkain. Tulojen säteilyn epätasaisuuden epäsäännöllisyyden vaikutuksen minimoimiseksi neljä fotodiodityyppiä digitoidaan. Kaikki valodiodit ovat kooltaan 110μm × 110μm.

TCS3200: n piirikaavio

TCS3200: n lähtö on neliöaalto, jonka käyttöjakso on 50%. TCS3200 voidaan liittää mihin tahansa mikrokontrolleriin suoraan digitaalituloa ja digitaalilähtöliittimiä käyttämällä. Kahdella ohjaustulonastalla täyden asteikon lähtötaajuus voidaan skaalata.

Neljä erilaista suodattimella peitettyä valodiodia, kukin diodi voidaan aktivoida käyttämällä S2- ja S3-valintatuloja. Kun valitaan diodit, joissa on punainen suodatin, mitataan vain punainen tuleva valo ja jäljellä oleva vihreä ja sininen valo estetään. Sitten mittaamalla taajuus, punaisen valon voimakkuus voidaan havaita. Käyttämällä S0, S1-tuloja voidaan asettaa taajuuden skaalauskerroin.

Taajuuden mittaamiseen käytetään 6. nastaa. Tämä tappi on kytketty mikrokontrolleriin. Kohteen värin määrittämiseksi aseta ensin kaikki tulonastat tuloksi ja lähtönastat ulostuloksi. Tässä ei ole analogisten nastojen käyttöä. Aseta seuraavaksi haluttu taajuuden skaalaus asettamalla nastat S0, S1 joko korkealle tai matalalle.

Aktivoi jokaisen tyypin nyt havaitaksesi objektin värin suodattaa käyttämällä valintalinjoja S2 ja S3. Suodattimen aktivoinnin jälkeen mittaa 6. nastalle muodostettu taajuus a-painikkeella mikro-ohjain . Kun sekä S2- että S3-nastat ovat vähissä, punaiset värisuodattimet aktivoituvat ja kohteen punaisten komponenttien voimakkuus havaitaan. Vastaavasti ajo S2 matalalla ja S3 korkea havaitsee sinisen komponentin ja molempien S2, S3 korkealle ajaminen havaitsee kohteen vihreät komponentit. Kaikki nämä arvot kerätään ja verrataan kohteen todellisen värin saamiseksi. Ympäröivä valo voi aiheuttaa vaihteluita mittauksissa, joten anturi ja esine on suojattava ympäristön valolta mittauksen aikana.

0,01 μF - 0,1 μF kondensaattorit tulisi käyttää virtalähteiden irrottamiseen. Tulomelun häiriönsietoon tarvitaan pieni impedanssi sähköliitäntä laitteen ulostulossa ja laitteen maadoituksessa. Puskuria tarvitaan, jos ulostulossa käytetään yli 12 tuuman viivoja.

Pin-kaavio

TCS3200: n piikkikaavio

TCS3200 on saatavana markkinoilla 8-nastaisena LEAD SOIC -pakettina D.Tämän moduulin pin-kuvaus on annettu alla-

Pin-1 ja Pin-2 ovat vastaavasti S0-, S1-valintalinjoja. Näitä nastoja käytetään taajuuden skaalaamiseen.
Tappi-3, OE, on ulostulon aktivointitappi. Tämä tappi on aktiivinen matalalla.
Tappi-4, GND, on maadoitettu tappi. Tämä tappi on virtalähteen maa.
Tappi-5, VDD, on syöttöjännitteen tappi.
Nasta-6, OUT, on lähtötaajuuden tappi. Tämä tappi on kytketty mikro-ohjaimeen lukemaan arvoja.
PIn-7 ja Pin-8 ovat vastaavasti S2-, S3-valintarivit. Näitä nastoja käytetään valodiodityypin valintatulona.

Valintalinjan logiikka taajuuden skaalauksessa on seuraava:

“miten ohmimittari tulisi kytkeä sähköpiiriin ”

Kun molemmat S0, S1 ovat MATALA, laite on virrankatkaisutilassa.
Kun S0 on MATALA ja S1 KORKEA, lähtötaajuuden skaalaus on 2%.
Kun S0 on HIGH ja S1 LOW, lähtötaajuuden skaalaus on 20%.
Kun sekä S0 että S1 ovat KORKEAT, lähtötaajuuden skaalaus on 100%.

Tekniset tiedot

Jotkut TCS3200: n spesifikaatioista ovat seuraavat:

Tämän moduulin päälohkot ovat TCS3200 RGB -anturisiru ja 4 valkoista LEDiä.
Neljä LEDiä annetaan antamaan anturille riittävät valaistusolosuhteet värientunnistuksen aikana.
TCS3200-siru koostuu 8 × 8 joukosta fotodiodeja, jotka tunnistavat punaisen, sinisen, vihreän värin.
Tämä moduuli toimii tulojännitteellä 2,7 - 5,5 V.
Digitaalinen TTL-liitäntä on tässä moduulissa.
TCS3200-siru muuntaa valon voimakkuuden taajuudeksi korkealla resoluutiolla.
Tämä moduuli ei vaadi ADC: tä digitaalisten arvojen saamiseksi, ja se voidaan liittää suoraan mikro-ohjainten digitaalisiin nastoihin.
TCS3200: lla on ohjelmoitava väri ja täysimittainen lähtötaajuus.
Sammutusominaisuus annetaan myös tälle moduulille.
Tämän moduulin käyttölämpötila-alue on -40 ° C - 85 ° C.
TCS3200 sisältää suodattimet punaiselle, siniselle, vihreälle värille.
Tämä moduuli sisältää epälineaarisuusvirheen 0,2% taajuudella 50 kHz.
TCS3200-moduulilla on vakaa 200 ppm / ° C: n lämpötilatehokkuus.

TCS3200: n sovellukset

Jotkut TCS3200: n sovelluksista on esitetty alla-

TCS3200: ta käytetään pintojen värin havaitsemiseen.
Tätä moduulia voi käyttää teollisuudessa, terveydenhuollossa ja tuotantolaitoksissa.
TCS3200: ta käytetään lääketieteellisissä diagnoosijärjestelmissä.
RGB: n LED-sakeuden säätöön käytetään TCS3200: ta.
TCS3200: ta käytetään teollisuuden prosessinohjaukseen.
Laserreunanauhakoneissa värin havaitsemiseksi käytetään TCS3200: ta.
Kroonisten munuaissairauksien havaitsemiseksi TCS3200: ta käytetään virtsanalyysiin.
TCS3200: ta käytetään hedelmien lajittelujärjestelmissä.
Sinisen, punaisen, vihreän säteilyn voimakkuus voidaan mitata tällä anturimoduulilla.
Eri metallityyppien luokittelussa käytetään tätä moduulia.
Elintarviketeollisuus käyttää tätä anturia hedelmien ja vihannesten lajittelussa.
TCS3200: ta käytetään myös hammasdiagnoosissa ja ammoniakin havaitsemiseen.
Valosignaalivastaanottimen suunnittelussa monivärisessä näkyvän valon tiedonsiirrossa käytetään TCS3200: ta.

Vaihtoehtoinen IC

Jotkut markkinoilla olevista IC: stä, joita voidaan käyttää vaihtoehtona TCS3200: lle, ovat TCS3400, TCS34715, TCS35727 jne.

On tärkeää suojata anturi ympäristön valolta, UV-säteilyltä ja IR-säteilyltä mittausten aikana. Tätä moduulia käyttävät myös insinööriopiskelijat ja harrastajat suunnittelemaan erilaisia mielenkiintoisia ja helppoja projekteja. Tämä anturi on helppo liittää ohjaimiin, kuten Arduino , Vadelma Pi jne. Lisätietoja TCS3200: n sähköisistä ominaisuuksista ja ulkoasusta löytyy tietolomake . Kuinka kauan TCS3200-moduuli käytti aikaa värien havaitsemiseen sovelluksessasi?