Valge valgus koosneb seitsmest värvist. Seda valgusspektrit nimetatakse VIBGYORiks, mis tähistab lillat, indigot, sinist, rohelist, kollast, oranži ja rohelist. Erinevatel värvidel on erinev lainepikkus. Kui objektidele langeb valgus, siis objekti omaduste põhjal neeldub osa lainepikkustest, samas kui osa peegeldub tagasi. Need peegeldunud lainepikkused annavad objekti silmale tuvastatava värvi. Lainepikkuste kombineerimine erinevates proportsioonides tekitas erinevaid värve. Värviandur on seade, mida kasutatakse värvi tuvastamiseks. Need andurid võivad klassifitseerida objekti värvi kas punaseks või siniseks või roheliseks. Üks sellistest anduritest on TCS3200.

Mis on TCS3200?

TCS3200 on programmeeritav värviline valgus-sagedusmuundur. See moodul suudab mikrokontrolleri abil värvi tuvastada. See suudab nende lainepikkuse põhjal tuvastada mitmesuguseid värve, nagu punane, sinine ja roheline. Anduri näitude optimeerimiseks on ette nähtud sageduse skaleerimine.

TCS3200 sisaldab valgeid LED-e, et valgustada objekti pinda, mille värvi tuleb tuvastada. Arvutatakse objekti tagasi peegelduva valguse intensiivsus. Inverteriga tekitatakse intensiivsusega proportsionaalne sagedus, mille abil mikrokontroller ennustab objekti värvi.

Erineva värvi tuvastamiseks kasutatakse erineva lainepikkusega tundlikke filtreid. Tavaliselt tuvastatakse punane värv lainepikkusel 580 nm, roheline lainepikkusel 540 nm ja sinine lainepikkusel 450nnm.

TCS3200 plokkskeem

TCS3200 on üks monoliitne CMOS IC. See koosneb konfigureeritavatest räni fotodioodidest ja voolu-sagedusmuundurist. Fotodioodid on paigutatud 8x8 massiivina. Nendest fotodioodid , 16 fotodioodil on sinine filter, 16 fotodioodil on punane filter, 16 fotodioodil on roheline filter ja ülejäänud 16 fotodioodil pole filtrit.

Kõik sama värvi fotodioodid on ühendatud paralleelselt. Kiirguse kiirguse ebaühtluse mõju minimeerimiseks interdigiteeritakse nelja tüüpi fotodioode. Kõik fotodioodid on 110μm × 110μm suurused.

TCS3200 vooluringi skeem

TCS3200 väljund on ruutlaine, mille töötsükkel on 50%. TCS3200 saab liidestada mis tahes mikrokontrolleriga otse digitaalse sisendi ja digitaalse väljundi tihvtide abil. Kahe juhtimissisendi tihvti abil saab muuta täisskaala väljundsagedust.

Neli erinevat tüüpi filtriga kaetud fotodioodi hulgast saab iga dioodi aktiveerida valiku sisendite S2 ja S3 abil. Punase filtriga dioodide valimisel mõõdetakse ainult punast langevat valgust ning ülejäänud roheline ja sinine tuli on blokeeritud. Seejärel saab sageduse mõõtmise abil tuvastada punase tule intensiivsuse. Kasutades S0, S1 sisendeid, saab määrata sageduse skaleerimisteguri.

Sageduse mõõtmiseks kasutatakse 6. tihvti. See tihvt on ühendatud mikrokontrolleriga. Objekti värvi määramiseks määrake kõigepealt kõik sisendnõelad sisendina ja väljundnõelad väljundina. Siin pole analoognõelu. Järgmisena määrake soovitud sageduse skaala, seadistades tihvtid S0, S1 kas kõrgeks või madalaks.

Nüüd objekti värvi tuvastamiseks aktiveerige igat tüüpi filter kasutades valimisridu S2 ja S3. Pärast filtri aktiveerimist mõõdetakse 6. tihvtil genereeritud sagedust, kasutades a mikrokontroller . Kui nii S2 kui ka S3 tihvti on vähe, aktiveeritakse punased värvifiltrid ja tuvastatakse objekti punaste komponentide intensiivsus. Samamoodi tuvastab S2 madala ja S3 kõrge sõitmine sinise komponendi ning mõlema S2, S3 kõrgele sõitmine objekti rohelised komponendid. Kõik need väärtused kogutakse ja võrreldakse objekti tegeliku värvi saamiseks. Ümbritsev valgus võib põhjustada mõõtmistes erinevusi, nii et andurit ja objekti tuleks mõõtmise ajal kaitsta ümbritseva valguse eest.

0,01μF kuni 0,1μF kondensaatorid tuleks kasutada toiteallikate lahtiühendamiseks. Sisendmüra puutumatuse tagamiseks on seadme väljundis ja maapinnal vaja madala impedantsiga elektrilist ühendust. Kui väljundis kasutatakse üle 12 tolliste joonte, on puhver vajalik.

Pin-skeem

TCS3200 tihvtide skeem

TCS3200 on turul saadaval 8-kontaktilise LEAD SOIC paketina D. Selle mooduli tihvtide kirjeldus on toodud allpool-

Pin-1 ja Pin-2 on vastavalt S0, S1 valikuread. Neid tihvte kasutatakse sageduse skaleerimiseks.
Pin-3, OE, on väljundi lubamise tihvt. See tihvt on aktiivselt madal.
Pin-4, GND, on maandatud tihvt. See tihvt on toiteallika maandus.
Tihvt-5, VDD, on toitepinge tihvt.
Pin-6, OUT, on väljundsageduse tihvt. See tihvt on väärtuste lugemiseks ühendatud mikrokontrolleriga.
PIn-7 ja Pin-8 on vastavalt S2, S3 valikuread. Neid tihvte kasutatakse fotodioodi tüübi valimise sisenditena.

Valiku rea loogika sageduse skaleerimiseks on järgmine:

“kuidas vahelduvvoolu toodetakse ”

Kui mõlemad S0, S1 on MADAL, on seade väljalülitusrežiimis.
Kui S0 on LOW ja S1 HIGH, on väljundsageduse skaleerimine 2%.
Kui S0 on HIGH ja S1 LOW, on väljundsageduse skaleerimine 20%.
Kui mõlemad on S0 ja S1, on väljundsageduse skaleerimine 100%.

Spetsifikatsioonid

Mõned TCS3200 spetsifikatsioonid on järgmised:

Selle mooduli põhiplokkideks on TCS3200 RGB andurikiip ja 4 valget LED-i.
Neli LED-d on ette nähtud anduri jaoks piisavate valgustingimuste tagamiseks värvide tuvastamisel.
TCS3200 kiip koosneb 8 × 8 fotodioodide kogumist, mis suudavad tuvastada punaseid, siniseid, rohelisi värve.
See moodul töötab sisendpingel 2,7–5,5 V.
Selles moodulis on digitaalne TTL-liides.
TCS3200 kiip muudab valgustugevuse suure eraldusvõimega sageduseks.
See moodul ei vaja digitaalsete väärtuste saamiseks ADC-d ja selle saab otse ühendada mikrokontrollerite digitaalsete tihvtidega.
TCS3200-l on programmeeritav värv ja täisskaala väljundsagedus.
Sellele moodulile antakse ka väljalülitusfunktsioon.
Selle mooduli töötemperatuuri vahemik on -40 ° C kuni 85 ° C.
TCS3200 sisaldab punase, sinise, rohelise värvi filtreid.
See moodul sisaldab mittelineaarsuse viga 0,2% sagedusel 50kHz.
TCS3200 moodulil on stabiilne 200 ppm / ° C temperatuuri koefektiivne.

TCS3200 rakendused

Mõned TCS3200 rakendused on toodud allpool -

TCS3200 kasutatakse pindade värvi tuvastamiseks.
Seda moodulit saab kasutada tööstusharudes, tervishoiu- ja tootmisettevõtetes.
TCS3200 rakendatakse meditsiinilise diagnoosi süsteemides.
RGB LED-i järjepidevuse kontrollimiseks kasutatakse TCS3200.
TCS3200 rakendatakse tööstusprotsesside juhtimiseks.
Värvi tuvastamiseks kasutatakse laserserva ribumasinates TCS3200.
Krooniliste neeruhaiguste tuvastamiseks kasutatakse uriini analüüsiks TCS3200.
TCS3200 kasutatakse puuviljade sorteerimissüsteemides.
Selle andurimooduli abil saab mõõta sinise, punase, rohelise kiirguse intensiivsust.
Erinevat tüüpi metallide klassifitseerimiseks kasutatakse seda moodulit.
Toidutööstus kasutab seda andurit puu- ja köögiviljade sorteerimiseks.
TCS3200 kasutatakse ka hambadiagnostikas ja ammoniaagi tuvastamiseks.
Mitmevärvilises nähtava valgusega suhtluses oleva valguse-sageduse vastuvõtja kujundamiseks kasutatakse TCS3200.

Alternatiivne IC

Mõned turul saadaval olevad IC-d, mida saab kasutada TCS3200 alternatiivina, on TCS3400, TCS34715, TCS35727 jne.

Mõõtmiste ajal on oluline kaitsta andurit ümbritseva valguse, UV-kiirguse ja IR-kiirguse eest. Seda moodulit kasutavad inseneritudengid ja harrastajad ka erinevate huvitavate ja lihtsate projektide kujundamisel. Seda andurit on lihtne ühendada selliste kontrolleritega nagu Arduino , Vaarika Pi jne. Lisateavet TCS3200 elektriliste omaduste ja paigutuse kohta leiate lehelt andmeleht . Kui palju aega kulus moodulil TCS3200 teie rakenduse värvi tuvastamiseks?