Rozpoznávání barev W/ TCS230 senzor a Arduino [Kalibrační kód přiložen]: 12 kroků

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Autor: ElectropeakElectroPeak Oficiální webová stránka Sledovat více od autora:

O: ElectroPeak je vaše místo, kde se můžete naučit elektroniku a převést své nápady do reality. Nabízíme prvotřídní průvodce, kteří vám ukážou, jak můžete vytvářet své projekty. Nabízíme také vysoce kvalitní produkty, abyste měli … Více o Electropeak »

Přehled

V tomto tutoriálu se dozvíte o senzoru TCS230 a jeho použití s Arduinem k rozpoznávání barev. Na konci tohoto tutoriálu najdete fascinující nápad na vytvoření pera pro výběr barev. S tímto perem můžete skenovat barvy předmětů kolem vás a pomocí této barvy začít malovat na LCD.

Co se naučíte

• Představení TCS230
• Jak používat modul TCS230 s Arduino a rozpoznávat různé barvy

Krok 1: Co je snímač TSC230?

Čip TSC230 obsahuje pole křemíkových fotodiod 8 × 8, které lze použít k rozpoznávání barev. 16 z těchto fotodiod má červený filtr, 16 má zelený filtr, 16 má modrý filtr a dalších 16 nemá žádný filtr.

Modul TCS230 má 4 bílé LED diody. Fotodiody přijímají odražené světlo těchto LED diod z povrchu objektu a poté generují elektrický proud v závislosti na barvě, kterou obdržely.

V tomto senzoru je kromě fotodiod také převodník proudu na frekvenci. Převádí proud generovaný fotodiodami na frekvenci.

Výstup tohoto modulu je ve formě čtvercových impulsů s pracovním cyklem 50%.

Nejlepší rozsah měření pro tento senzor je asi 2 až 4 cm.

Krok 2: TCS230 Pinout

TCS230 má 4 ovládací piny. S0 a S1 se používají pro škálování výstupní frekvence a S2 a S3 se používají pro výběr typu fotodiody. (červená, zelená, modrá, bez filtru)

Obvod měniče proudu na frekvenci má frekvenční děliče. Tento dělič kmitočtu můžete ovládat ovládacími piny S0 a S1.

Pokud například chcete měřit hodnotu modré barvy v objektu, měli byste současně nastavit stav pinů S2 na nízký a stav pinů S3 na vysoký.

Krok 3: Požadované materiály

Hardwarové komponenty

Arduino UNO R3 *1

Modul senzoru rozpoznávání barev TCS230 *1

Breadboard *1

RGB LED *1

2,4”TFT LCD ** *1

Propojovací kabel z mužského na ženský *1

Rezistor 220 Ohm *1

Softwarové aplikace

Arduino IDE

Krok 4: Barevný senzor TCS239 a propojení Arduino

Připojte senzor k Arduinu, jak vidíte na následujícím obrázku. Poté analyzujte výstup různých barev inicializací kolíků S0 až S4.

Krok 5: Okruh

Připojte senzor k Arduinu podle následujícího obvodu.

Krok 6: Kód

Následující kód měří výstupní signál pro každou ze tří barev a výsledek zobrazuje na sériovém portu.

Barevná funkce ovládá piny S2 a S3 tak, aby přečetly všechny barvy objektu. Tato funkce používá příkaz pulseln pro příjem přenášených impulsů barevným senzorem. Pro více informací si můžete přečíst tuto stránku.

?: podmíněný operátor Tento příkaz funguje jako příkaz if a else.

Pokud je podmínka pravdivá, bude proveden exp1 a jinak exp2.

Krok 7: Kalibrace barevného senzoru TCS230

Ke kalibraci senzoru potřebujete bílý předmět.

Funkce kalibrace provádí kalibraci senzoru. Chcete -li to provést, jednoduše zadejte do sériového okna znak „c“. Poté odstraňte všechny barevné předměty kolem senzoru a znovu zadejte „c“. Nyní vezměte bílý předmět poblíž senzoru a zadejte znovu „c“.

Pokud po kalibraci ponecháte bílý předmět před senzorem, měli byste v sériovém okně vidět hodnotu 255 (nebo přibližně 255) pro každou ze tří červených, zelených a modrých barev.

Funkce Kalibrovat vypočítává a ukládá maximální a minimální změny výstupní frekvence senzoru v bezbarvém i bílém prostředí.

Poté v části smyčky mapuje rozsah změny barvy na 0-255 (nebo jakýkoli jiný rozsah, který definujete).

Více informací o příkazu mapy najdete zde.

Krok 8: Kód

Krok 9: Vytvořte pero pro výběr barev se snímačem TCS230 a Arduino

Pokud používáte Arduino UNO, musíte piny barevného senzoru pájet na desku Arduino pomocí vodičů. Pokud ale používáte Arduino MEGA, můžete pomocí posledních pinů desky k němu připojit barevný senzor.

Pokud používáte štít LCD poprvé, můžete se podívat na návod k nastavení zde.

Následující kód vytvoří malířskou stránku na LCD displeji. Výchozí barva pera je červená. Podržením klávesy a zavřením barevného senzoru k požadovanému objektu vyberete jeho barvu. Poté se barva vašeho pera změní na barvu daného objektu.

Krok 10: Okruh

Krok 11: Kód

Funkce pick_color se volá po stisknutí klávesy. Čte barvu objektu umístěného poblíž snímače a změní barvu pera na tuto barvu.