Ievads RGB krāsu sensorā TCS3200

TCS3200 ir krāsu gaismas – frekvences pārveidotāja mikroshēma, kuru var ieprogrammēt, izmantojot mikrokontrolleru. Moduli var izmantot, lai noteiktu visas 7 baltās gaismas krāsas, izmantojot integrētu mikrokontrolleru, piemēram, Arduino.

Šajā ziņojumā mēs aplūkosim RGB krāsu sensoru TCS3200, mēs sapratīsim, kā darbojas krāsu sensors, un mēs praktiski testēsim TCS3200 sensoru ar Arduino un iegūsim dažus noderīgus datus.

Krāsu atpazīšanas nozīme

Mēs katru dienu redzam pasauli, kas ir piepildīta ar bagātīgām krāsām, vai jūs kādreiz esat domājis, kas patiesībā ir krāsas, ja neskaita to vizuāli. Nu, krāsas ir elektromagnētiskais vilnis ar dažādu viļņu garumu. Sarkanajam, zaļajam, zilajam ir atšķirīgs viļņu garums, cilvēka acis ir noregulētas, lai uztvertu šīs RGB krāsas, kas ir šaura josla no elektromagnētiskā spektra.

Bet mēs redzam vairāk nekā sarkanu, zilu un zaļu, jo mūsu smadzenes var sajaukt divas vai vairākas krāsas un piešķirt jaunu krāsu.

Spēja saskatīt dažādas krāsas palīdzēja senajai cilvēku civilizācijai izvairīties no dzīvībai bīstamām briesmām, piemēram, dzīvniekiem, kā arī palīdzēja identificēt ēdamus priekšmetus, piemēram, augļus pareizajā izaugsmē, kurus būs patīkami patērēt.

Sievietes labāk atpazīst dažādus krāsu toņus (labāk jutīgas pret krāsu) nekā cilvēks, bet vīrieši labāk izseko ātri kustīgus objektus un attiecīgi reaģē.

Daudzi pētījumi liecina, ka tas notiek tāpēc, ka senos laikos vīrieši dodas medībās sava fiziskā spēka dēļ, kas bija pārāks par sievietēm.

Sievietes tiek pagodinātas ar mazāk riskantu uzdevumu, piemēram, augļu un citu ēdamu priekšmetu savākšanu no augiem un kokiem.

Pārtikas priekšmetu savākšana no augiem tā pareizajā augšanā (augļu krāsai ir milzīga loma) bija ļoti svarīga, lai laba gremošana varētu palīdzēt cilvēkiem no veselības problēmām.

Šīs vīriešu un sieviešu redzes spēju atšķirības saglabājas pat mūsdienās.

Labi, kāpēc iepriekš minētie elektroniskā krāsu sensora skaidrojumi? Nu, jo krāsu sensori tiek izgatavoti, pamatojoties uz cilvēka acs krāsu modeli, nevis uz citu dzīvnieku acu krāsu modeli.

Piemēram, viedtālruņu dubultkameras viena no kamerām ir īpaši paredzēta RGB krāsu atpazīšanai un citas kameras normālu attēlu uzņemšanai. Sajaucot šos divus attēlus / informāciju ar kādu rūpīgu algoritmu, ekrānā tiks attēlotas precīzas reālā objekta krāsas, kuras cilvēki var uztvert.

Piezīme: Ne visas divkāršās kameras darbojas tāpat kā iepriekš minēts. Dažas no tām tiek izmantotas optiskai tālummaiņai, citas - padziļināta lauka efekta radīšanai utt.

Tagad redzēsim, kā tiek izgatavoti TCS3200 krāsu sensori.

TCS3200 sensora ilustrācija:

Tam ir 4 iebūvēti balti gaismas diodes objekta apgaismošanai. Tam ir 10 tapas, divas Vcc un GND tapas (izmantojiet jebkuru no šīm divām). Drīz tiks izskaidrota S0, S1, S2, S3, S4 un “out” tapas funkcija.

Ja rūpīgi aplūkojat sensoru, mēs varam redzēt kaut ko, kā parādīts zemāk:

Tam ir 8 x 8 krāsu sensoru bloki, kas kopā ir 64. Foto sensoru blokā ir sarkani, zili, zaļi sensori. Dažādu krāsu sensori tiek veidoti, uz sensora uzklājot dažādus krāsu filtrus. No 64 ir 16 zili, 16 zaļi, 16 sarkani sensori, un ir 16 foto sensori bez krāsu filtra.

Zilās krāsas filtrs ļaus uztvert sensoru tikai zilā krāsā un noraidīs pārējos viļņu garumus (krāsas), tas pats attiecas arī uz diviem citiem krāsu sensoriem.

Ja uz sarkanā vai zaļā filtra mirdzat zilā gaismā, caur zaļo vai sarkano filtru iziet mazāk intensīva gaisma. Tātad zilais filtrētais sensors saņems vairāk gaismas salīdzinājumā ar pārējiem diviem.

Tātad, mēs varam ievietot krāsu sensorus ar RGB filtriem blokā un spīdēt jebkuru krāsainu gaismu, un attiecīgais krāsu sensors saņems vairāk gaismas nekā divi citi.

Mērot pie sensora saņemtās gaismas intensitāti, var atklāt spīdošās gaismas krāsu.

Lai savienotu signālu no sensora uz mikrokontrolleru, tiek veikta gaismas intensitāte uz frekvences pārveidotāju.

Ķēdes bloka diagramma

“Out” tapa ir izeja. Izejas tapas frekvence ir 50% darba cikls. S2 un S3 tapas ir atlasītas līnijas foto sensoram.

Jūs labāk saprotat, aplūkojot tabulas:

Pieliekot zemu signālu tapām S2 un S3, tiks izvēlēts sarkanās krāsas sensors un izmērīta sarkanā viļņa garuma intensitāte.

Līdzīgi ievērojiet iepriekš minēto tabulu par pārējām krāsām.

Parasti sarkanos, zilos un zaļos sensorus mēra, atstājot sensorus bez filtriem.

S0 un S1 ir frekvences mērogošanas tapas:

S0 un S1 ir frekvences mērogošanas tapas, lai mērogotu izejas frekvenci. Frekvences mērogošana tiek izmantota, lai izvēlētos optimālo izejas frekvenci no sensora līdz mikrokontrollerim. Arduino gadījumā ieteicams lietot 20%, S0 ‘HIGH’ un S1 ‘LOW’.

Izejas frekvence ir augsta, ja attiecīgā sensora gaismas intensitāte ir augsta. Programmas koda vienkāršībai frekvence netiek mērīta, bet tiek mērīts impulsa ilgums, jo augstāka frekvence, mazāk impulsa ilgums.

Tātad sērijveida monitora rādījumos vismazāk jābūt krāsai, kas novietota sensora priekšā.

Datu iegūšana no krāsu sensora

Tagad praktiski mēģināsim iegūt datus no sensora:

Programmas kods:

//--------------Program Developed by R.GIRISH--------------//
const int s0 = 4
const int s1 = 5
const int s2 = 6
const int s3 = 7
const int out = 8
int frequency1 = 0
int frequency2 = 0
int frequency3 = 0
int state = LOW
int state1 = LOW
int state2 = HIGH
void setup()
{
Serial.begin(9600)
pinMode(s0, OUTPUT)
pinMode(s1, OUTPUT)
pinMode(s2, OUTPUT)
pinMode(s3, OUTPUT)
pinMode(out, INPUT)
//----Scaling Frequency 20%-----//
digitalWrite(s0, state2)
digitalWrite(s1, state1)
//-----------------------------//
}
void loop()
')
delay(100)
//------Sensing Blue colour----//
digitalWrite(s2, state1)
digitalWrite(s3, state2)
frequency3 = pulseIn(out, state)
Serial.print(' Blue = ')
Serial.println(frequency3)
delay(100)
Serial.println('---------------------------------------')
delay(400)

//--------------Program Developed by R.GIRISH--------------//

Sērijas monitora OUTPUT:

Lasītājrādītājs, kas parāda viszemāko, ir krāsa, kas novietota sensora priekšā. Varat arī uzrakstīt kodu, lai atpazītu jebkuru krāsu, piemēram, dzeltenu. Dzeltenais ir zaļās un sarkanās krāsas sajaukšanas rezultāts, tādēļ, ja dzeltena krāsa ir novietota sensora priekšā, jums ir jāņem vērā sarkanā un zaļā sensora rādījumi, līdzīgi kā citām krāsām.

Ja jums ir kādi jautājumi par šo RGB krāsu sensoru TCS3200, izmantojot Arduino rakstu, lūdzu, izsakiet to komentāru sadaļā. Jūs varat saņemt ātru atbildi.

Iepriekš aprakstīto krāsu sensoru var izmantot arī aktivizējot ārēju sīkrīku, izmantojot releju vēlamās operācijas veikšanai.