Rozpoznawanie kolorów z czujnikiem TCS230 i Arduino [dołączony kod kalibracji]: 12 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Oficjalna strona ElectropeakElectroPeakObserwuj więcej autora:

O: ElectroPeak to miejsce, w którym możesz uczyć się elektroniki i wprowadzać swoje pomysły w rzeczywistość. Oferujemy najwyższej klasy przewodniki, które pokażą Ci, jak możesz tworzyć swoje projekty. Oferujemy również produkty wysokiej jakości, dzięki czemu masz… Więcej o Electropeak »

Przegląd

W tym samouczku dowiesz się o czujniku TCS230 i o tym, jak używać go z Arduino do rozpoznawania kolorów. Na końcu tego samouczka znajdziesz fascynujący pomysł na stworzenie pisaka z próbnikiem kolorów. Za pomocą tego pióra możesz skanować kolory obiektów wokół ciebie i rozpocząć malowanie na ekranie LCD przy użyciu tego koloru.

Czego się nauczysz

• Wprowadzenie TCS230
• Jak używać modułu TCS230 z Arduino i rozpoznawać różne kolory

Krok 1: Co to jest czujnik TSC230?

Układ TSC230 zawiera matrycę fotodiod krzemowych 8×8, które mogą być używane do rozpoznawania kolorów. 16 z tych fotodiod ma filtr czerwony, 16 ma filtr zielony, 16 ma filtr niebieski, a pozostałe 16 nie ma filtra.

Moduł TCS230 posiada 4 białe diody LED. Fotodiody odbierają odbite światło tych diod od powierzchni obiektu, a następnie generują prąd elektryczny w zależności od otrzymanego koloru.

Oprócz fotodiod w tym czujniku znajduje się również przetwornik prądu na częstotliwość. Zamienia prąd generowany przez fotodiody na częstotliwość.

Wyjście tego modułu ma postać impulsów prostokątnych o współczynniku wypełnienia 50%.

Najlepszy zakres pomiarowy dla tego czujnika to około 2 do 4 cm.

Krok 2: Pinout TCS230

TCS230 ma 4 piny sterujące. S0 i S1 służą do skalowania częstotliwości wyjściowej, a S2 i S3 do wyboru typu fotodiody. (czerwony, zielony, niebieski, bez filtra)

Obwód konwertera prądu na częstotliwość ma dzielniki częstotliwości. Możesz kontrolować ten dzielnik częstotliwości za pomocą pinów sterujących S0 i S1.

Na przykład, jeśli chcesz zmierzyć wartość koloru niebieskiego w obiekcie, powinieneś jednocześnie ustawić stan styku S2 na niski, a stan styku S3 na wysoki.

Krok 3: Wymagane materiały

Komponenty sprzętowe

Arduino UNO R3 * 1

Moduł czujnika rozpoznawania kolorów TCS230 * 1

Deska do krojenia chleba * 1

Dioda LED RGB *1

Wyświetlacz LCD TFT 2,4” ** *1

Przewód połączeniowy męski na żeński * 1

Rezystor 220 Ohm * 1

Aplikacje oprogramowania

IDE Arduino

Krok 4: Czujnik koloru TCS239 i interfejs Arduino

Podłącz czujnik do Arduino, jak widać na poniższym obrazku. Następnie przeanalizuj wyjście różnych kolorów, inicjując piny S0 do S4.

Krok 5: Obwód

Podłącz czujnik do Arduino zgodnie z poniższym obwodem.

Krok 6: Kod

Poniższy kod mierzy sygnał wyjściowy dla każdego z trzech kolorów i wyświetla wynik na porcie szeregowym.

Funkcja koloru kontroluje piny S2 i S3, aby odczytać wszystkie kolory obiektu. Ta funkcja wykorzystuje polecenie pulseln do odbierania przesyłanych impulsów przez czujnik koloru. Więcej informacji znajdziesz na tej stronie.

?: operator warunkowy To polecenie działa jak polecenie if i else.

Jeśli warunek jest spełniony, exp1, w przeciwnym razie zostanie wykonane exp2.

Krok 7: Kalibracja czujnika koloru TCS230

Do kalibracji czujnika potrzebny jest biały przedmiot.

Funkcja kalibracji wykonuje kalibrację czujnika. Aby to zrobić, po prostu wpisz znak „c” w okienku seryjnym. Następnie usuń wszystkie kolorowe przedmioty wokół czujnika i ponownie wprowadź „c”. Teraz weź biały przedmiot w pobliżu czujnika i ponownie wprowadź „c”.

Po kalibracji, jeśli trzymasz biały przedmiot przed czujnikiem, powinieneś zobaczyć wartość 255 (lub około 255) dla każdego z trzech kolorów czerwonego, zielonego i niebieskiego w oknie szeregowym.

Funkcja kalibracji oblicza i przechowuje maksymalne i minimalne zmiany częstotliwości wyjściowej czujnika zarówno w środowisku bezbarwnym, jak i białym.

Następnie w części pętli mapuje zakres zmiany koloru na 0-255 (lub dowolny inny zdefiniowany zakres).

Więcej informacji na temat polecenia map można znaleźć tutaj.

Krok 8: Kod

Krok 9: Utwórz pisak z próbnikiem kolorów z czujnikiem TCS230 i Arduino

W przypadku korzystania z Arduino UNO należy przylutować piny czujnika koloru do płytki Arduino za pomocą przewodów. Ale jeśli używasz Arduino MEGA, możesz użyć ostatnich pinów płytki, aby podłączyć do niej czujnik koloru.

Jeśli używasz ekranu LCD po raz pierwszy, możesz zapoznać się z samouczkiem konfiguracji tutaj.

Poniższy kod tworzy stronę do malowania na wyświetlaczu LCD. Domyślny kolor pisaka to czerwony. Przytrzymaj klawisz i zamknij czujnik koloru na żądanym obiekcie, aby wybrać jego kolor. Następnie kolor pióra zmienia się na kolor tego obiektu.

Krok 10: Obwód

Krok 11: Kod

Funkcja pick_color jest wywoływana po naciśnięciu klawisza. Odczytuje kolor obiektu znajdującego się w pobliżu czujnika i zmienia kolor pisaka na ten kolor.