Датчик цвета TCS230

• Обзор датчика
• Технические характеристики
• Подключение к Arduino
• Пример использования
• Часто задаваемые вопросы

Обзор датчика света

Модуль датчика TCS230 (рис. 1) предназначен для определения цвета предмета.

Рисунок 1

Микросхема TCS230 преобразует интенсивность цветового спектра в сигнал различной частоты (рис. 2).  Интенсивность цветового спектра обратно пропорциональна частоте выходного сигнала.

Рисунок 2

Микросхема TCS230 для определения цвета измеряет три спектра: красный, синий, зелёный. Микросхема состоит из 64 (4*16) фотодиодов, определяющих выбор фильтра: синий, зеленый, красный или без фильтра.

Измеряемый объект необходимо устанавливать параллельно к объекту измерения на расстоянии не более 10 мм. На корпусе датчика расположено четыре светодиода, которые используются для подсветки места измерения.

Технические характеристики

Подключение к Arduino

Рассмотрим подключение датчика TCS230 к плате Arduino. Для масштабирование частоты импульсов на выходе OUT на контактах S0, S1 необходимо установить сигналы согласно рис.3.

Рисунок 3

Выбор фильтра осуществляется (зеленый, красный, синий, без фильтра) установкой сигналов на контактах S2, S3 по таблице (рис. 4):

Рисунок 4

Схема подключения датчика к плате Arduino:

Рисунок 5

И скетч для определения значений частоты для фильтров R, G, B (листинг 1).

Листинг 1.

 // Пины подключения int pinS0=4; int pinS1=5; int pinS2=6; int pinS3=7; int pinOut=8; int freq=0; void setup() { // сконфигурировать пины pinMode(pinS0, 1); pinMode(pinS1, 1); pinMode(pinS2, 1); pinMode(pinS3, 1); pinMode(pinOut, 0); // масштабирование 20% digitalWrite(pinS0,1); digitalWrite(pinS1,0); Serial.begin(9600); } void loop() { // установить R фильтр digitalWrite(pinS2,0); digitalWrite(pinS3,0); // Получение частоты на выходе freq = pulseIn(pinOut, 0); // вывод в последовательный порт Serial.print("R= "); Serial.print(freq); delay(150); // установить G фильтр digitalWrite(pinS2,1); digitalWrite(pinS3,1); // Получение частоты на выходе freq = pulseIn(pinOut, 0); // вывод в последовательный порт Serial.print(" G= "); Serial.print(freq); delay(150); // установить B фильтр digitalWrite(pinS2,0); digitalWrite(pinS3,1); // Получение частоты на выходе freq = pulseIn(pinOut, 0); // вывод в последовательный порт Serial.print(" B= "); Serial.println(freq); delay(150); } 

Загружаем скетч на плату Arduino и смотрим данные в мониторе последовательного порта (рис. 6).

Рисунок 6

Теперь необходимо получить минимальные и максимальные значения для тестовых цветов (красного, синего и зеленого). Для этого фиксируем значения R, G и B на минимальном расстоянии и в удалении. Записываем эти значения, которые будем использовать далее.

Точность зависит от соответствия ваших экземпляров цветов красного, синего и зеленого к эталонам для этих цветов.

Пример использования

Создадим проект использования платы Arduino – определитель и индикатор цвета. Будем использовать следующие комплектующие:

Схема соединений нашего проекта показана на рис. 7.

Рисунок 7

И скетч для определения компонентов цвета R, G, B для измеряемого объекта (листинг 2). Данные, полученные с датчика TCS230 (значения полученные при применении фильтров для R, G и B) будем использовать для установки цвета RGB-светодиода.

Листинг 2.

 // Пины подключения int pinS0=4; int pinS1=5; int pinS2=6; int pinS3=7; int pinOut=8; int pinR 9 int pinG 10 int pinB 11 int frequency = 0; int red, green, blue; void setup() { // сконфигурировать пины pinMode(pinS0, 1); pinMode(pinS1, 1); pinMode(pinS2, 1); pinMode(pinS3, 1); pinMode(pinR, 1); pinMode(pinG, 1); pinMode(pinB, 1); pinMode(pinOut, 0); // масштабирование 20% digitalWrite(pinS0,1); digitalWrite(pinS1,0); Serial.begin(9600); } void loop() { // установить R фильтр digitalWrite(pinS2,0); digitalWrite(pinS3,0); // Получение частоты на выходе freq = pulseIn(pinOut, 0); // перевод R в значение от 0 до 255 red = map(constrain(freq,70,120), 70,120,255,0); delay(100); // установить G фильтр digitalWrite(pinS2,1); digitalWrite(pinS3,1); // Получение частоты на выходе freq = pulseIn(pinOut, 0); // перевод G в значение от 0 до 255 green = map(constrain(freq,100,200), 100,200,255,0); delay(100); // установить B фильтр digitalWrite(pinS2,0); digitalWrite(pinS3,1); // Получение частоты на выходе freq = pulseIn(pinOut, 0); // перевод B в значение от 0 до 255 blue = map(constrain(freq,60,100), 60,100,255,0); delay(100); // зажечь светодиод analogWrite(pinR,red); analogWrite(pinG,green); analogWrite(pinB,blue); } 

Рисунок 8. Схема в сборе

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Датчик неправильно определяет цвет.