Farberkennungsmodul YS Sensor TCS3200 für Arduino verbesserte Version

TCS3200 TAOS führte den programmierbaren Farb-Licht-Wandler, die konfigurierbare Silizium-Fotodiode und den Frequenzwandler ein, die in einer einzigen CMOS-Schaltung integriert sind, die auf einer einzigen integriert ist Während die drei Filtertypen Rot, Grün und Blau (RGB), die branchenweit erste digital kompatible RGB-Farbsensorschnittstelle, das TCS3200-Ausgangssignal eine digitale Größe sind, den Standard-TTL- oder CMOS-Logikeingang direkt ansteuern können verbunden mit dem Mikroprozessor oder einer anderen Logikschaltung, weil die Ausgabe der digitalen Größe und das Ziel jedes Farbkanals 10 oder mehr Umwandlungsgenauigkeit erreichen kann, so dass die Notwendigkeit einer Schaltung von Bei der A / D-Wandlung wird die Schaltung einfacher.

TCS3200 verwendet ein 8-poliges SOIC-Oberflächenmontagegehäuse, das auf einem einzelnen Chip mit 64 fotoelektrischen Dioden integriert ist. Die Diode ist in vier Typen unterteilt, die 16 Fotodioden mit dem Rotfilter; eine 16-Fotodiode mit einem Grünfilter; Eine 16-Fotodiode mit Blaufilter, die restlichen 16 ohne Filter, durch alle Lichtinformationen, diese Fotodioden im Chip sind kreuzweise angeordnet, kann die Gleichmäßigkeit der einfallenden optischen Strahlung minimieren und somit die Genauigkeit der Farberkennung erhöhen ;; Andererseits sind 16 fotoelektrische Dioden derselben Farbe parallel geschaltet und gleichmäßig auf die Dioden des Arrays verteilt, wodurch der Farbpositionsfehler beseitigt werden kann. Durch die zwei programmierbaren Pins zur dynamischen Auswahl des gewünschten Filters, dem typischen Sensorausgangsfrequenzbereich von 2 Hz bis 500 kHz, kann der Benutzer auch über zwei programmierbare Pins den Ausgangsskalierungsfaktor 100%, 20% oder 2 auswählen % oder Modus herunterfahren. Der Skalierungsfaktor des Ausgangs, mit dem der Sensorausgang an verschiedene Messbereiche angepasst werden kann, verbessert seine Anpassungsfähigkeit. Wenn Sie beispielsweise Niederfrequenzzähler verwenden, können Sie kleine Skalenwerte auswählen, damit die Ausgangsfrequenz des TCS3200 und des Zählers übereinstimmt.

Wenn das einfallende Licht durch auf den TCS3200 projiziert wird Wenn der Steuerstift der fotoelektrischen Diode S2, S3 in verschiedenen Kombinationen vorliegt, kann ein anderes Filter gewählt werden. nach dem Rechteckausgang des Rechteckwellenausgangsstroms unterschiedlicher Frequenz (Arbeitsverhältnis 50%) unterschiedliche Farbe und Lichtintensität entsprechend unterschiedlichen Rechteckfrequenzwellen; kann auch den konstanten Standard-Steuerstift S0, S1 ausgeben, einen anderen Ausgangsskalierungsfaktor wählen, der Ausgangsfrequenzbereich wird angepasst, um sich an unterschiedliche Anforderungen anzupassen.

Nach einer kurzen Beschreibung des Chips TCS3200, die Funktion von jedemStift und einige seiner Kombinationsoptionen. S0, S1 wird verwendet, um den Ausgangsskalierungsfaktor oder den Abschaltmodus auszuwählen; S2, S3 wird verwendet, um den Filtertyp auszuwählen; OE die Frequenz des Ausgangsfreigabepins kann den Ausgangsstatus überprüfen, wenn mehrere Ausgangspins des Mikroprozessors mit dem Pinchip gemeinsam genutzt werden, kann er auch als Chipauswahlsignal verwendet werden, AUS der Ausgangsstiftfrequenz Wenn der GND-Chip einen Erdungsstift hat, liefert der VCC-Chip die Arbeitsspannung, Tabelle 1 die Kombination S0, S1 und S2, S3 frei.

TCS3200-Farbidentifikationsprinzip

(1) RGB-Induktionsprinzip

Normalerweise sehen wir die Farbe der Objekte, tatsächlich ist die Oberfläche, die das darüber liegende Licht absorbiert, das weiße Licht (Sonnenlicht) Teil der farbigen Komponenten , während ein anderer Teil des farbigen Lichts in den Augen der Reaktion reflektiert wird. Weiß, das aus verschiedenen Frequenzen von sichtbarem Licht zusammengesetzt ist, d. H. Bai Guangzhong, enthält eine Vielzahl von Farben (wie z. B. Rot R, Gelb Y, Grün G, Grün, Blau, Lila P V B). Laut dem deutschen Physiker Herm Holtz (Helinholtz), der bekannten trichromatischen Theorie, unterscheiden sich die verschiedenen Farben vom Anteil der Primärfarben (rot, grün und blau).

(2) Farbidentifikationsprinzip TCS3200

Aus dem Prinzip der RGB-Induktion, die, wenn die Zusammensetzung verschiedener RGB-Werte von Farben vorliegt, die Farbe des Testobjekts erkennen kann. Bei TCS3200, wenn ein ausgewählter Farbfilter nur einige Farben zulässt, die von anderen Primärfarben gestoppt werden. Zum Beispiel: Bei der Auswahl eines Rotfilters kann das einfallende Licht nur durchgelassen werden. Rot, Blau und Grün müssen verhindert werden, damit sie rotes Licht empfangen können. Gleichzeitig kann der andere Auswahlfilter blaues und grünes Licht erhalten. Durch diese drei Werte können wir das Licht des TCS3200-Sensors analysieren.

(3) Das Prinzip des Weißabgleichs und der Farberkennung

Der Weißabgleich zeigt dem System an, welcher Weißwert vorliegt . Theoretisch besteht Weiß aus gleichen Mengen roter, grüner und blauer Mischung; In der Realität sind die Primärfarben in Weiß jedoch nicht vollständig gleich, und für den TCS3200-Lichtsensor, dessen eine der drei Grundfarbempfindlichkeiten nicht gleich ist, ist der resultierende RGB-Ausgang TCS3200 nicht gleich. Daher muss im Test zuerst der Test durchgeführt werden Durch die Einstellung des Weißabgleichs kann der TCS3200 „Weiß“ in denselben Primärfarben erkennen. Die Einstellung des Weißabgleichs sollte der Farbidentifikation für folgen. In dieser Vorrichtung sind die Phase und das Verfahren zum Einstellen des Weißabgleichs wie folgt: Die leere Röhre befindet sich über dem Wandler, die Röhre befindet sich über einer Weißlichtquelle, so dass das einfallende Licht durch die In-vitro-Bestrahlung bei TCS3200; gemäß der vorgestellten Methode, gefolgt von den roten, grünen und blauen Blitzfiltern. Messen Sie die Rot-, Grün- und Blauwerte und berechnen Sie dann die 3 erforderlichen Einstellparameter.

Wenn die Erkennungsfarbe TCS3200 die 3 Farbmessparameter der Einstellung R, G und B verwendet. Es gibt zwei Methoden So berechnen Sie die Einstellparameter: 1, gefolgt vom dreifarbigen Blitzfilter und der Zählung der TCS3200-Ausgangsimpulssequenz. Wenn die Zählung bis 255 am Ende der Zählung für jeden Kanal für die Zeit berechnet wurde, entsprechen diese Zeiten dem tatsächlichen Test TCS3200, wobei jeder Filter die Zeitreferenz verwendet. In dieser Zeitspanne, die durch die Anzahl der Impulse gemessen wird, entspricht dies R, G-Werten und B. 2, stellen Sie den Zeitgeber für einen festen Zeitraum (z. B. 10 ms) ein, wählen Sie dann drei Arten von Farbfiltern aus, berechnen Sie den Zeitraum Anzahl der Ausgangsimpulse TCS3200, berechnen Sie einen Skalierungsfaktor, den Die Skala kann die Anzahl der Impulse auf 255 halten. Im tatsächlichen Test zählt außerhalb der gleichen Zeit die Anzahl der gemessenen Impulse multipliziert mit dem Skalierungsfaktor und kann daher die entsprechenden Werte von R, G und B erhalten. < / p>

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