查看: 774|回复: 28

[经验] 【Arduino】108种传感器系列实验(64)---TCS3200D颜色识别传感器

[复制链接]
  • TA的每日心情
    开心
    2019-9-17 06:29
  • 签到天数: 140 天

    [LV.7]常住居民III

    发表于 2019-7-14 14:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
    本帖最后由 eagler8 于 2019-8-30 08:34 编辑

    37款传感器与模块的提法,在网络上广泛流传,其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和模块,依照实践出真知(一定要动手做)的理念,以学习和交流为目的,这里准备逐一动手试试做实验,不管成功与否,都会记录下来---小小的进步或是搞不定的问题,希望能够抛砖引玉。

    【Arduino】108种传感器模块系列实验(资料+代码+图形+仿真)

    实验六十四: TCS3200D颜色识别传感器(可编程彩色光频识别转换器模块)

    TCS3200D
    是TAOS(Texas Advanced Optoelectronic Solutions)公司推出的可编程彩色光到频率的转换器。它把可配置的硅光电二极管与电流频率转换器集成在一个单一的CMOS电路上,同时在单一芯片上还集成了红绿蓝(RGB)三种滤光器,是业界第一个有数字兼容接口的RGB彩色传感器。TCS3200D的输出信号是数字量,可以驱动标准的TTL或CMOS逻辑输入,因此可直接与微处理器或其它逻辑电路相连接。由于输出的是数字量,并且能够实现每个彩色信道10位以上的转换精度,因而不再需要A/D转换电路,使电路变得更简单。该颜色传感器主要可用于尿液分析仪,生化分析仪,验钞机等需要检测颜色的产品上。

    000.jpg

  • TA的每日心情
    开心
    2019-9-17 06:29
  • 签到天数: 140 天

    [LV.7]常住居民III

     楼主| 发表于 2019-7-15 12:21 | 显示全部楼层
    本帖最后由 eagler8 于 2019-7-26 19:13 编辑

    Arduino 系列传感器和模块实验目录清单:
    一块扩展板完成Arduino的9类18项实验(代码+图形+仿真)
    https://www.arduino.cn/thread-88696-1-1.html
    实验一:干簧管传感器模块
    https://www.arduino.cn/thread-86350-1-1.html
    实验二:光敏电阻传感器模块
    https://www.arduino.cn/thread-86393-1-1.html
    实验三:微波雷达感应开关模块
    https://www.arduino.cn/thread-86397-1-1.html
    实验四:振动传感器模块
    https://www.arduino.cn/thread-86512-1-1.html
    实验五:热敏电阻温度传感器模块
    https://www.arduino.cn/thread-86520-1-1.html
    实验六:KY-038高感度声音传感器模块
    https://www.arduino.cn/thread-86576-1-1.html
    实验七:旋转电位器模块
    https://www.arduino.cn/thread-86866-1-1.html
    实验八:湿度传感器模块
    https://www.arduino.cn/thread-87993-1-1.html
    实验九:火焰(红外线)传感器模块
    https://www.arduino.cn/thread-88283-1-1.html
    实验十:敲击传感器模块KY-031
    https://www.arduino.cn/thread-88401-1-1.html
    实验十一:金属触摸传感器模块KY-36
    https://www.arduino.cn/thread-88422-1-1.html
    实验十二:开关霍尔磁力传感器模块
    https://www.arduino.cn/thread-88461-1-1.html
    实验十三:触摸传感器模块
    https://www.arduino.cn/thread-88523-1-1.html
    实验十四:倾斜传感器模块(角度开关)
    https://www.arduino.cn/thread-88530-1-1.html
    实验十五:手指侦测心跳传感器模块KY-039
    https://www.arduino.cn/thread-88557-1-1.html
    实验十六:电容式数字触摸传感器模块(TTP223 )
    https://www.arduino.cn/thread-88567-1-1.html
    实验十七:HC-SR312微型热释电传感器模块
    https://www.arduino.cn/thread-88578-1-1.html
    实验十八:0.25W太阳能滴胶板传感器模块(45X45毫米)
    https://www.arduino.cn/thread-88669-1-1.html
    实验十九:常闭型SW-420震动开关传感器模块
    https://www.arduino.cn/thread-88672-1-1.html
    实验二十:水银开关传感器模块(KY-017)
    https://www.arduino.cn/thread-88787-1-1.html
    实验二十一:激光头传感器模块(KY-008)
    https://www.arduino.cn/thread-88842-1-1.html
    实验二十二:MAX7219点阵显示模块(8X8 LED共阴)
    https://www.arduino.cn/thread-88851-1-1.html
    实验二十三:NE555频率可调脉冲发生器模块(方波简版)
    https://www.arduino.cn/thread-88867-1-1.html
    实验二十四:水位水滴传感器模块(Water Sensor)
    https://www.arduino.cn/thread-88886-1-1.html
    实验二十五:MQ-2气敏式烟雾传感器模块(甲烷等)
    https://www.arduino.cn/thread-88906-1-1.html
    实验二十六:4X4矩阵键盘模块(轻触式按键)
    https://www.arduino.cn/thread-88966-1-1.html
    实验二十七:GY-BMP280-3.3 高精度大气压强传感器模块
    https://www.arduino.cn/thread-89010-1-1.html
    实验二十八:三色5050 RGB全彩LED模块 KY-009
    https://www.arduino.cn/thread-89022-1-1.html
    实验二十九:DS1302实时时钟模块(带电池  掉电走时)
    https://www.arduino.cn/thread-89070-1-1.html
    实验三十:光敏二极管传感器模块(英语photodiode )
    https://www.arduino.cn/thread-89129-1-1.html
    实验三十一:ISD1820录音语音模块(8-20秒)
    https://www.arduino.cn/thread-89154-1-1.html
    实验三十二:雨滴传感器模块(雨水/雨量/叶面湿度)
    https://www.arduino.cn/thread-89184-1-1.html
    实验三十三:ESP8266串口WIFI收发无线模块 (ESP-01S)
    https://www.arduino.cn/thread-89245-1-1.html
    实验三十四:三色LED交通灯模块(红绿黄灯)
    https://www.arduino.cn/thread-89273-1-1.html
    实验三十五:模拟量声音传感器模块(4线制)
    https://www.arduino.cn/thread-89289-1-1.html
    实验三十六:WS2812B智能外控集成LED四位彩灯模块
    https://www.arduino.cn/thread-89297-1-1.html
    实验三十七:MQ-3酒精乙醇传感器模块
    https://www.arduino.cn/thread-89300-1-1.html
    实验三十八:joystick双轴XY按键摇杆模块(游戏控制杆)
    https://www.arduino.cn/thread-89365-1-1.html
    实验三十九:DS18B20单总线数字温度传感器模块
    https://www.arduino.cn/thread-89368-1-1.html
    实验四十:360度旋转增量编码器模块(KY-040)
    https://www.arduino.cn/thread-89427-1-1.html
    实验四十一:IS0203激光接收管传感器模块
    https://www.arduino.cn/thread-89428-1-1.html
    实验四十二:DSM501A韩国PM2.5灰尘粉尘传感器模块
    https://www.arduino.cn/thread-89441-1-1.html
    实验四十三:5V低电平触发单路继电器模块
    https://www.arduino.cn/thread-89445-1-1.html
    实验四十四:类比霍尔磁性传感器 KY-035(模拟量)
    https://www.arduino.cn/thread-89464-1-1.html
    实验四十五:红外避障传感器模块(光电接近开关)
    https://www.arduino.cn/thread-89473-1-1.html
    实验四十六:350Ω高精度电阻式应变片传感器 (BF350)
    https://www.arduino.cn/thread-89474-1-1.html
    实验四十七:七段LED数码管模块(共阴/共阳)
    https://www.arduino.cn/thread-89475-1-1.html
    实验四十八:GY-291三轴重力加速度模块 (IIC/SPI传输)
    https://www.arduino.cn/thread-89567-1-2.html
    实验四十九:有源蜂鸣器报警器发声模块(低电平触发)
    https://www.arduino.cn/thread-89568-1-2.html
    实验五十:W25Q64 FLASH外扩存储模块 (SPI接口 )
    https://www.arduino.cn/thread-89570-1-2.html
    实验五十一:自锁点动触摸按键传感器模块(TTP223芯片)
    https://www.arduino.cn/thread-89721-1-1.html
    实验五十二:SPI接口Micro SD卡模块(带电平转换芯片)
    https://www.arduino.cn/thread-89729-1-1.html
    实验五十三: 土壤湿度水分传感器模块(电阻式)
    https://www.arduino.cn/thread-89734-1-1.html
    实验五十四: 大按键点动轻触开关模块(高电平输出)
    https://www.arduino.cn/thread-89785-1-1.html
    实验五十五:DHT11 温湿度传感器(数字型单总线通信)
    https://www.arduino.cn/thread-89786-1-1.html
    实验五十六: 8路LED流水的灯跑马灯模块SUNLEPHANT
    https://www.arduino.cn/thread-89832-1-1.html
    实验五十七: 四档频率占空比可调矩形波信号发生器(NE555)
    https://www.arduino.cn/thread-89868-1-1.html
    实验五十八: HC-SR04超声波测距传感器模块(通用款)
    https://www.arduino.cn/thread-89869-1-1.html
    实验五十九: RS232转TTL2代串口模块刷机板(MAX3232)
    https://www.arduino.cn/thread-89895-1-1.html
    实验六十:ATTINY85 Digispark kickstarter 微型usb开发板
    https://www.arduino.cn/thread-89898-1-1.html
    实验六十一: 直条8位 WS2812B 5050 RGB LED全彩模块
    https://www.arduino.cn/thread-90147-1-1.html
    实验六十二:电压检测模块 Voltage Sensor 电压传感器
    https://www.arduino.cn/thread-90149-1-1.html
    实验六十三: 1排4键薄膜开关 Arduino扩展键盘模块控制面板
    https://www.arduino.cn/thread-90150-1-1.html
    实验六十四: TCS3200D颜色识别传感器(可编程彩色光频模块)
    https://www.arduino.cn/thread-90168-1-1.html
    实验六十五: 5MM三色RGB全彩LED模块颜色传感器KY-016
    https://www.arduino.cn/thread-90400-1-1.html
    实验六十六: TCRT5000红外反射光电开关寻迹传感器模块
    https://www.arduino.cn/thread-90402-1-1.html
    实验六十七:HC-SR501 热释电人体红外感应传感器模块
    https://www.arduino.cn/thread-90404-1-1.html
    实验六十八: GY-68 BMP180 新款 BOSCH温度模块气压传感器
    https://www.arduino.cn/thread-90411-1-1.html
    实验六十九: AT24C256 I2C接口 EEPROM 存储模块 IIC
    https://www.arduino.cn/thread-90412-1-1.html
    实验七十: GY-30 数字光强度传感器模块(BH1750FVI芯片)
    https://www.arduino.cn/thread-90413-1-1.html
    实验七十一:电容式土壤湿度传感器模块(TL555I)
    https://www.arduino.cn/thread-90471-1-1.html
    实验七十二:HX1838红外无线遥控套件红外扩展模块(遥控器+接收板)
    https://www.arduino.cn/thread-90473-1-1.html
    实验七十三:人体秤50kg称重传感器模块(电阻应变半桥式)
    https://www.arduino.cn/thread-90545-1-1.html
    实验七十四:4位LED数码管显示模块0.36英寸亮度可调带时钟点( TM1637)
    https://www.arduino.cn/thread-90546-1-1.html
    实验七十五: GY-NEO-6MV2新款飞控GPS模块 (带大天线)
    https://www.arduino.cn/thread-90547-1-1.html
    实验七十六:TTL转RS-485模块 MAX485 RS485模块
    https://www.arduino.cn/thread-90549-1-1.html
    实验七十七: 2路继电器模块 带光耦保护Arduino扩展板
    https://www.arduino.cn/thread-90557-1-1.html
  • TA的每日心情
    开心
    2019-9-17 06:29
  • 签到天数: 140 天

    [LV.7]常住居民III

     楼主| 发表于 2019-7-21 15:39 | 显示全部楼层
    三原色
    三原色指色彩中不能再分解的三种基本颜色,我们通常说的三原色,即品红、黄、青(是青不是蓝,蓝是品红和青混合的颜色)  。三原色可以混合出所有的颜色,同时相加为黑色,黑白灰属于无色系。色光三原色是指红、绿、蓝三色,各自对应的波长分别为700nm,546.1nm,435.8nm,光的三原色和物体的三原色是不同的。光的三原色,按一定比例混合可以呈现各种光色。根据托马斯·杨和赫尔姆豪兹的研究结果.这三种原色确定为红、绿、蓝(相当于颜料中的大红、中绿、群青(紫蓝)的色彩感觉)。彩色电视屏幕就是由这红、绿、蓝三种发光的颜色小点组成的。由这三原色按照不同比例和强弱混合.可以产生自然界的各种色彩变化。颜料和其他不发光物体的三原色是品红(相当于玫瑰红、桃红)、品青(相当于较深的天蓝、湖蓝)、浅黄(相当于柠檬黄)。由英国化学家富勃斯特(1781—1868)研究选定的这三原色可以混合出多种多样的颜色,不过不能调配出黑色,只能混合出深灰色。

    00.jpg

  • TA的每日心情
    开心
    2019-9-17 06:29
  • 签到天数: 140 天

    [LV.7]常住居民III

     楼主| 发表于 2019-7-21 15:53 | 显示全部楼层
    色相
    是色彩的首要特征,是区别各种不同色彩的最准确的标准。事实上任何黑白灰以外的颜色都有色相的属性,而色相也就是由原色、间色和复色来构成的。色相,色彩可呈现出来的质地面貌。自然界中各个不同的色相是无限丰富的,如紫红、银灰、橙黄等。色相即各类色彩的相貌称谓。

    色相环(color circle)
    是指一种圆形排列的色相光谱(SPECTRUM),色彩是按照光谱在自然中出现的顺序来排列的。暖色(WARM COLOR)位于包含红色和黄色的半圆之内,冷色则包含在绿色和紫色的那个半圆内。互补色(COMPLEMENTARY COLOR)出现在彼此相对的位置上。

    00-.jpg

    00-0.jpg

  • TA的每日心情
    开心
    2019-9-17 06:29
  • 签到天数: 140 天

    [LV.7]常住居民III

     楼主| 发表于 2019-7-21 15:58 | 显示全部楼层
    三原色原理
    人眼对红、绿、蓝最为敏感,人的眼睛像一个三色接收器的体系,大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例合成产生。同样,绝大多数单色光也可以分解成红、绿、蓝三种色光,这是色度学的最基本的原理,也称三原色原理。白光通过棱镜后被分解成多种颜色逐渐过渡的色谱,颜色依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,这就是可见光谱。其中人眼对红、绿、蓝最为敏感,人的眼睛就像一个三色接收器的体系,大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例合成产生。同样绝大多数单色光也可以分解成红绿蓝三种色光。这是色度学的最基本原理,即三基色原理。三种基色是相互独立的,任何一种基色都不能有其它两种颜色合成。红绿蓝是三基色,这三种颜色合成的颜色范围最为广泛。红绿蓝三基色按照不同的比例相加合成混色称为相加混色。
    红色+绿色=黄色
    绿色+蓝色=青色
    红色+蓝色=品红
    红色+绿色+蓝色=白色

    00-9.jpg

  • TA的每日心情
    开心
    2019-9-17 06:29
  • 签到天数: 140 天

    [LV.7]常住居民III

     楼主| 发表于 2019-7-21 16:27 | 显示全部楼层
    TCS230是TAOS公司推出的可编程彩色光到频率的转换器,它把可配置的硅光电二极管与电流频率转换器集成在一个单一的CMOS电路上,同时在单一芯片上集成了红绿蓝(RGB)三种滤光器,是业界第一个有数字兼容接口的RGB彩色传感器,TCS230的输出信号是数字量,可以驱动标准的TTL或CMOS逻辑输入,因此可直接与微处理器或其他逻辑电路相连接,由于输出的是数字量,并且能够实现每个彩色信道10位以上的转换精度,因而不再需要A/D转换电路,使电路变得更简单,TCS230的引脚图

    01.jpg

    0-.jpg
  • TA的每日心情
    开心
    2019-9-17 06:29
  • 签到天数: 140 天

    [LV.7]常住居民III

     楼主| 发表于 2019-7-21 16:51 | 显示全部楼层
    TCS230采用8引脚的SOIC表面贴装式封装,在单一芯片上集成有64个光电二极管,这些二极管分为四种类型,其16个光电二极管带有红色滤波器;16个光电二极管带有绿色滤波器;16个光电二极管带有蓝色滤波器,其余16个不带有任何滤波器,可以透过全部的光信息,这些光电二极管在芯片内是交叉排列的,能够最大限度地减少入射光辐射的不均匀性,从而增加颜色识别的精确度;另一方面,相同颜色的16个光电二极管是并联连接的,均匀分布在二极管阵列中,可以消除颜色的位置误差。工作时,通过两个可编程的引脚来动态选择所需要的滤波器,该传感器的典型输出频率范围从2Hz-500kHz,用户还可以通过两个可编程引脚来选择100%、20%或2%的输出比例因子,或电源关断模式。输出比例因子使传感器的输出能够适应不同的测量范围,提高了它的适应能力。例如,当使用低速的频率计数器时,就可以选择小的定标值,使TCS230的输出频率和计数器相匹配。

    02.jpg
  • TA的每日心情
    开心
    2019-9-17 06:29
  • 签到天数: 140 天

    [LV.7]常住居民III

     楼主| 发表于 2019-7-21 17:12 | 显示全部楼层
    TCS3200识别颜色的原理
    由上面的三原色感应原理可知,如果知道构成各种颜色的三原色的值,就能够知道所测试物体的颜色。对于TCS3200 来说,当选定一个颜色滤波器时,它只允许某种特定的原色通过,阻止其它原色的通过。例如:当选择红色滤波器时,入射光中只有红色可以通过,蓝色和绿色都被阻止,这样就可以得到红色光的光强;同理,选择其它的滤波器,就可以得到蓝色光和绿色光的光强。通过这三个值,就可以分析投射到TCS3200 传感器上的光的颜色。TCS3200这种可编程的彩色光到频率转换器适合于色度计测量应用领域,如彩色打印、医疗诊断、计算机彩色监视器校准以及油漆、纺织品、化妆品和印刷材料的过程控制和色彩配合。

    白平衡和颜色识别原理
    白平衡就是告诉系统什么是白色。从理论上讲,白色是由等量的红色、绿色和蓝色混合而成的;但实际上,白色中的三原色并不完全相等,并且对于 TCS3200 的光传感器来说,它对这三种基本色的敏感性是不相同的,导致TCS3200 的RGB 输出并不相等,因此在测试前必须进行白平衡调整,使得TCS3200 对所检测的“白色”中的三原色是相等的。进行白平衡调整是为后续的颜色识别作准备。在本装置中,白平衡调整的具体步骤和方法如下:将空的试管放置在传感器的上方,试管的上方放置一个白色的光源,使入射光能够穿过试管照射到TCS3200 上;根据前面所介绍的方法,依次选通红色、绿色和蓝色滤波器,分别测得红色、绿色和蓝色的值,然后就可计算出需要的三个调整参数。

    03.jpg

  • TA的每日心情
    开心
    2019-9-17 06:29
  • 签到天数: 140 天

    [LV.7]常住居民III

     楼主| 发表于 2019-7-21 18:04 | 显示全部楼层
    TCS3200D颜色识别传感器(可编程彩色光频识别转换器模块)

    07- (2).jpg
  • TA的每日心情
    开心
    2019-9-17 06:29
  • 签到天数: 140 天

    [LV.7]常住居民III

     楼主| 发表于 2019-7-21 18:08 | 显示全部楼层
    TCS3200颜色识别传感器(静态识别)
    【简要说明】
    一、尺寸:长35mmX宽17mmX高10mm
    二、主要芯片:TCS3200
    三、工作电压:直流5V
    四、输出频率电压0~5V
    五、特点:
    1、所有的引脚全部引出
    2、输出占空比50%
    3、采用高亮白色LED灯反射光
    4、可直接和单片机连接
    5、静态检测被测物颜色(即:被测物和传感器相对静止状态)
    6、检测距离10mm最佳
    7、检测有效距离小于等于5厘米

    07- (4).jpg

    您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册  

    本版积分规则

    热门推荐

    HDC1080+TEMT6000采集温湿度及亮度数据
    HDC1080+TEMT6000采集温湿
    wifiduino上的A0因为接了电阻,所以并不是很准,这里仅用于采集亮度变化。如果你需要
    基于机器视觉的智能分拣机械臂
    基于机器视觉的智能分拣机
    本作品是一个基于机器视觉的智能机械臂操作平台,其采用atmega32单片机作为主控制系统
    【Arduino】108种传感器模块系列实验(122)---micro:bit 开发板
    【Arduino】108种传感器模
    37款传感器与模块的提法,在网络上广泛流传,其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是
    【原创】全球最小口袋3D打印机mini one直播教程贴
    【原创】全球最小口袋3D打
    最近闲得蛋疼,没事搞个掌上3D打印机,先放效果图吧。 搞了半天,终于能正常打印,
    (开源)ESP8266改装小风扇,app远程控制+天猫精灵控制
    (开源)ESP8266改装小风
    材料准备 [*]USB风扇一个 [*]ESP8266一块 [*]3.3继电器一块 拆解风扇 第一次,没有
    Copyright   ©2015-2016  Arduino中文社区  Powered by©Discuz!   ( 蜀ICP备14017632号-3 )
    快速回复 返回顶部 返回列表