זיהוי צבעים W/ TCS230 חיישן וארדואינו [קוד כיול כלול]: 12 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

מאת Electropeak ElectroPeak האתר הרשמי עקוב אחר מאת המחבר:

אודות: ElectroPeak הוא המקום היחיד שלך ללמידת אלקטרוניקה ולהוציא את הרעיונות שלך למציאות. אנו מציעים מדריכים מהשורה הראשונה להראות לך כיצד תוכל לבצע את הפרויקטים שלך. אנו מציעים גם מוצרים באיכות גבוהה כך שיש לך… עוד על Electropeak »

סקירה כללית

במדריך זה תלמד על חיישן TCS230 וכיצד להשתמש בו עם Arduino לזיהוי צבעים. בסוף הדרכה זו, תמצא רעיון מרתק ליצור עט לבחירת צבעים. בעזרת עט זה, תוכל לסרוק את צבעי האובייקטים סביבך ולהתחיל לצייר על מסך LCD בעזרת צבע זה.

מה תלמד

• היכרות עם TCS230
• כיצד להשתמש במודול TCS230 עם Arduino ולזהות צבעים שונים

שלב 1: מהו חיישן TSC230?

שבב TSC230 מכיל מערך 8 × 8 של פוטודיודות סיליקון, שניתן להשתמש בהן לזיהוי צבעים. ל -16 מתצלומי פוטו אלה יש מסנן אדום, ל -16 מסנן ירוק, ל -16 מסנן כחול ול -16 האחרים אין מסנן.

מודול TCS230 כולל 4 נוריות LED לבנות. פוטודיודות מקבלות את האור המוחזר של נוריות LED אלה מפני השטח של האובייקט, ואז מייצרות זרם חשמלי בהתאם לצבע שקיבלו.

בנוסף לפוטודיודות, יש גם ממיר זרם לתדר בחיישן זה. הוא ממיר את הזרם שנוצר על ידי פוטודיודות לתדר.

הפלט של מודול זה הוא בצורה של פולסים מרובעים עם מחזור עבודה של 50%.

טווח המדידה הטוב ביותר עבור חיישן זה הוא כ 2 עד 4 ס מ.

שלב 2: TCS230 Pinout

ל- TCS230 יש 4 סיכות שליטה. S0 ו- S1 משמשים לקנה מידה של תדר הפלט, ו- S2 ו- S3 משמשים לבחירת סוג הפוטודיודה. (אדום, ירוק, כחול, ללא מסנן)

מעגל ממיר הזרם לתדר כולל מחיצות תדרים. אתה יכול לשלוט על מחלק התדרים הזה בעזרת סיכות שליטה S0 ו- S1.

לדוגמה, אם ברצונך למדוד את ערך הצבע הכחול באובייקט, עליך להגדיר את מצב סיכת S2 לנמוך, ואת מצב סיכת S3 לגבוה בו זמנית.

שלב 3: חומרים נדרשים

רכיבי חומרה

Arduino UNO R3 *1

מודול חיישן זיהוי צבעים TCS230 *1

לוח לחם *1

RGB LED *1

2.4 אינץ 'TFT LCD ** *1

חוט מגשר זכר לנקבה *1

הנגד 220 אוהם *1

אפליקציות תוכנה

Arduino IDE

שלב 4: חיישן צבע TCS239 וממשק Arduino

חבר את החיישן ל- Arduino כפי שאתה רואה בתמונה הבאה. לאחר מכן, נתח את הפלט של צבעים שונים על ידי אתחול הפינים S0 ל- S4.

שלב 5: מעגל

חבר את החיישן ל- Arduino בהתאם למעגל הבא.

שלב 6: קוד

הקוד הבא מודד את אות הפלט עבור כל אחד משלושת הצבעים ומציג את התוצאה ביציאה הטורית.

פונקציית הצבע שולטת בסיכות S2 ו- S3 כדי לקרוא את כל צבעי האובייקט. פונקציה זו משתמשת בפקודה pulseln כדי לקבל את הפולסים המועברים על ידי חיישן הצבע. למידע נוסף אתה יכול לקרוא דף זה.

?: אופרטור מותנה פקודה זו פועלת כמו פקודה if ועוד.

אם התנאי נכון, exp1, אחרת exp2 יבוצע.

שלב 7: כיול חיישן צבע TCS230

כדי לכייל את החיישן, אתה צריך אובייקט לבן.

פונקציית הכיול מבצעת את כיול החיישן. לשם כך, פשוט הזן את התו "c" בחלון הסדרתי. לאחר מכן הסר את כל האובייקטים הצבעוניים סביב החיישן והזן שוב "c". כעת קח אובייקט לבן ליד החיישן והזן שוב "c".

לאחר הכיול, אם אתה שומר את החפץ הלבן מול החיישן, אתה אמור לראות את הערך 255 (או בסביבות 255) עבור כל אחד משלושת הצבעים האדומים, הירוקים והכחולים בחלון הסדרתי.

הפונקציה Calibrate מחשבת ומאחסנת את השינויים המרביים והמינימליים בתדר פלט החיישן בסביבה שאינה בצבע וגם בצבע לבן.

ואז בחלק הלולאה הוא ממפה את טווח שינוי הצבעים ל-0-255 (או כל טווח אחר שאתה מגדיר).

תוכל למצוא מידע נוסף על פקודת המפה כאן.

שלב 8: קוד

שלב 9: צור עט לבחירת צבעים עם חיישן TCS230 וארדואינו

אם אתה משתמש ב- Arduino UNO, עליך להלחים את סיכות חיישן הצבע ללוח Arduino באמצעות חוטים. אבל אם אתה משתמש ב- Arduino MEGA, אתה יכול להשתמש בסיכות האחרונות של הלוח כדי לחבר אליו את חיישן הצבעים.

אם אתה משתמש במגן LCD בפעם הראשונה, תוכל לראות את מדריך ההתקנה כאן.

הקוד הבא יוצר דף ציור על ה- LCD. צבע ברירת המחדל של העט הוא אדום. החזק את המקש וסגור את חיישן הצבע לאובייקט הרצוי כדי לבחור את צבעו. ואז צבע העט שלך משתנה לצבע האובייקט הזה.

שלב 10: מעגל

שלב 11: קוד

הפונקציה pick_color נקראת בעת לחיצה על המקש. הוא קורא את צבע האובייקט הממוקם ליד החיישן ומשנה את צבע העט לצבע זה.