Balta šviesa susideda iš septynių spalvų. Šis šviesos spalvų spektras yra žinomas kaip VIBGYOR, nurodantis violetinę, indigo, mėlyną, žalią, geltoną, oranžinę ir žalią. Skirtingos spalvos turi skirtingus bangos ilgius. Kai ant objektų krenta šviesa, atsižvelgiant į daikto savybes, objektas absorbuoja kai kuriuos bangos ilgius, o kai kurie atsispindi atgal. Šie atspindėti bangos ilgiai suteikia objekto spalvą, kurią aptinka žmogaus akis. Derinant skirtingų proporcijų bangos ilgius, atsirado skirtingų spalvų. Spalvų jutiklis yra prietaisas, naudojamas spalvoms aptikti. Šie jutikliai gali klasifikuoti objekto spalvą į raudoną arba mėlyną arba žalią. Vienas iš tokių jutiklių yra TCS3200.

Kas yra TCS3200?

TCS3200 yra programuojamas spalvų šviesos – dažnio keitiklis. Šis modulis gali aptikti spalvas mikrokontrolerio pagalba. Pagal jų bangos ilgį jis gali aptikti įvairiausių spalvų, tokių kaip raudona, mėlyna ir žalia. Norėdami optimizuoti jutiklio rodmenis, numatomas dažnio mastelis.

TCS3200 yra balti šviesos diodai, skirti apšviesti objekto paviršių, kurio spalvą reikia aptikti. Apskaičiuojamas objekto atgal atspindimos šviesos intensyvumas. Dažnis, proporcingas intensyvumui, sukuriamas keitiklio pagalba, pagal kurį mikrovaldiklis numato objekto spalvą.

Skirtingoms spalvoms nustatyti naudojami filtrai, jautrūs skirtingiems bangos ilgiams. Paprastai raudona spalva nustatoma esant 580 nm bangos ilgiui, žalia - 540 nm bangos ilgiui ir mėlyna - 450 nm ilgio bangoms.

TCS3200 blokinė schema

TCS3200 yra vienas monolitinis CMOS IC. Jį sudaro konfigūruojami silicio fotodiodai ir srovės ir dažnio keitiklis. Fotodiodai yra išdėstyti kaip 8 × 8 masyvai. Nuo šių fotodiodai , 16 fotodiodų turi mėlyną filtrą, 16 fotodiodų turi raudoną filtrą, 16 fotodiodų turi žalią filtrą, o likusiuose 16 fotodiodų nėra jokio filtro.

Visi tos pačios spalvos fotodiodai yra sujungti lygiagrečiai. Norint kuo labiau sumažinti netolygų apšvitos poveikį, suskaitomi keturi fotodiodų tipai. Visi fotodiodai yra 110μm × 110μm dydžio.

TCS3200 grandinės schema

TCS3200 išvestis yra kvadratinė banga su 50% darbo ciklu. TCS3200 galima sąsaja su bet kuriuo mikrovaldikliu tiesiogiai naudojant skaitmeninius įvesties ir skaitmeninio išvesties kaiščius. Naudojant du valdymo įvesties kaiščius, galima keisti visos skalės išėjimo dažnį.

Iš keturių skirtingų filtrais dengtų fotodiodų kiekvienas diodas gali būti įjungtas naudojant S2 ir S3 pasirinkimo įėjimus. Pasirinkus diodus su raudonu filtru, matuojama tik raudona krintanti šviesa, o likusi žalia ir mėlyna šviesa yra užblokuota. Tada, matuojant dažnį, galima aptikti raudonos šviesos intensyvumą. Naudojant S0, S1 pasirinkite įėjimus, galima nustatyti dažnio mastelio koeficientą.

Dažnumui matuoti naudojamas 6-as kaištis. Šis kaištis yra prijungtas prie mikrovaldiklio. Norėdami nustatyti objekto spalvą, pirmiausia nustatykite visus įvesties kaiščius kaip įvesties ir išvesties kaiščius kaip išvestį. Čia nenaudojami analoginiai kaiščiai. Tada nustatykite norimą dažnio mastelį nustatydami kaiščius S0, S1 aukštai arba žemai.

Dabar, norėdami aptikti objekto spalvą, suaktyvinkite kiekvieną jų tipą filtras naudojant S2 ir S3 pasirinkimo linijas. Suaktyvinus filtrą, išmatuokite 6-ojo kaiščio generuojamą dažnį naudodami a mikrovaldiklis . Kai tiek S2, tiek S3 kaiščių yra mažai, suaktyvinami raudonos spalvos filtrai ir nustatomas raudonų objekto komponentų intensyvumas. Panašiai, važiuojant S2 žemu ir S3 aukštu, nustatomas mėlynas komponentas, o važiuojant S2, S3 į aukštą - žalieji objekto komponentai. Visos šios vertės surenkamos ir palyginamos, kad gautų tikrąją objekto spalvą. Aplinkos šviesa gali sukelti matavimų svyravimus, todėl matavimo metu jutiklis ir objektas turėtų būti apsaugoti nuo aplinkos šviesos.

Nuo 0,01 μF iki 0,1 μF kondensatoriai turėtų būti naudojamas atjungiant maitinimo linijas. Norint, kad įėjimo triukšmas būtų atsparus, prie prietaiso išvesties ir įžeminimo reikia mažos varžos elektrinės jungties. Buferis reikalingas, jei išvestyje naudojamos didesnės nei 12 colių linijos.

Smeigtukų schema

TCS3200 kaiščių schema

TCS3200 yra rinkoje kaip 8 kontaktų „LEAD SOIC“ paketas D. Šio modulio kaiščių aprašymas pateiktas žemiau-

„Pin-1“ ir „Pin-2“ yra atitinkamai S0, S1 pasirinkimo linijos. Šie kaiščiai naudojami dažnio masteliui keisti.
PIN-3, OE, yra išvesties įgalinimo kaištis. Šis kaištis yra aktyvus.
Kaištis-4, GND, yra žemės kaištis. Šis kaištis yra maitinimo šaltinis.
Kaištis-5, VDD, yra maitinimo įtampos kaištis.
PIN-6, OUT, yra išėjimo dažnio kaištis. Šis kaištis yra prijungtas prie mikrovaldiklio, kad būtų galima nuskaityti vertes.
PIn-7 ir Pin-8 yra atitinkamai S2, S3 pasirinkimo linijos. Šie kaiščiai naudojami kaip fotodiodo tipo pasirinkimo įėjimai.

Dažnio mastelio parinkimo linijos logika yra tokia, kaip nurodyta toliau.

“vienfazis vs 2 fazių ”

Kai abu S0, S1 yra LOW, prietaisas veikia išjungimo režimu.
Kai S0 yra LOW, o S1 HIGH, išėjimo dažnio mastelis bus 2%.
Kai S0 yra HIGH, o S1 - LOW, išėjimo dažnio mastelis bus 20%.
Kai S0 ir S1 yra HIGH, išėjimo dažnio mastelis bus 100%.

Specifikacijos

Kai kurios TCS3200 specifikacijos yra šios:

Pagrindiniai šio modulio blokai yra TCS3200 RGB jutiklio lustas ir 4 balti šviesos diodai.
Keturi šviesos diodai yra skirti tam, kad būtų užtikrintos pakankamos jutiklio apšvietimo sąlygos aptinkant spalvas.
TCS3200 lustą sudaro 8 × 8 fotodiodų masyvas, galintis aptikti raudoną, mėlyną, žalią spalvas.
Šis modulis veikia esant įėjimo įtampai nuo 2,7 iki 5,5 V.
Šiame modulyje yra skaitmeninė TTL sąsaja.
TCS3200 lustas konvertuoja šviesos intensyvumą į dažnį su didele skiriamąja geba.
Šiam moduliui nereikia ADC, kad gautų skaitmenines reikšmes, ir jį galima tiesiogiai prijungti prie mikrovaldiklių skaitmeninių kaiščių.
TCS3200 turi programuojamą spalvą ir visos skalės išėjimo dažnį.
Išjungimo funkcija taip pat suteikiama šiam moduliui.
Šio modulio veikimo temperatūros diapazonas yra nuo -40 ° C iki 85 ° C.
TCS3200 yra raudonos, mėlynos, žalios spalvos filtrai.
Šiame modulyje yra netiesiškumo paklaida 0,2% esant 50 kHz.
TCS3200 modulis turi stabilų 200 ppm / ° C temperatūros efektyvumą.

TCS3200 programos

Kai kurios TCS3200 programos pateikiamos žemiau-

TCS3200 naudojamas nustatyti paviršių spalvą.
Šis modulis pritaikomas pramonės, sveikatos priežiūros ir gamybos įmonėse.
TCS3200 taikomas medicininės diagnostikos sistemose.
RGB LED nuoseklumo valdymui naudojamas TCS3200.
TCS3200 taikoma pramoninių procesų kontrolei.
Lazerio kraštų juostos mašinose spalvai aptikti naudojamas TCS3200.
Lėtinėms inkstų ligoms nustatyti TCS3200 naudojamas šlapimo analizei.
TCS3200 naudojamas vaisių rūšiavimo sistemose.
Mėlynos, raudonos, žalios spinduliuotės intensyvumą galima išmatuoti naudojant šį jutiklio modulį.
Klasifikuojant skirtingas metalų rūšis, naudojamas šis modulis.
Maisto pramonė naudoja šį jutiklį rūšiuodama vaisius ir daržoves.
TCS3200 taip pat naudojamas dantų diagnostikai ir amoniako nustatymui.
Projektuojant šviesos – dažnio imtuvą, naudojant daugiaspalvę matomą šviesą, naudojamas TCS3200.

Alternatyvus IC

Kai kurie rinkoje esantys IC, kuriuos galima naudoti kaip alternatyvą TCS3200, yra TCS3400, TCS34715, TCS35727 ir kt.

Matuojant svarbu apsaugoti jutiklį nuo aplinkos šviesos, UV spindulių ir IR spinduliuotės. Inžinerijos studentai ir mėgėjai šį modulį taip pat naudoja kurdami įvairius įdomius ir lengvus projektus. Šis jutiklis yra lengvai suderinamas su valdikliais, tokiais kaip Arduino , Avietė Pi ir tt ... Daugiau informacijos apie TCS3200 elektrines charakteristikas ir išdėstymą galite rasti duomenų lapas . Kiek laiko užtruko modulio TCS3200 aptikti jūsų programos spalvas?