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

eagler8 · 发表于 2022-4-19 06:03

TCS3200 颜色传感器的工作原理：
TCS3200 是一个 8×8 光电二极管阵列。TCS3200 颜色传感器检测颜色并将色光转换为频率。传感器的输出与物体表面反射的光强度成正比。TCS3200 模块具有 RGB 和透明传感器以及嵌入到板上的 4 个 LED。相关图片

光电二极管具有三种不同的滤色器，红色、蓝色、绿色和透明各 16 个。它基本上由感知彩色光的光电二极管组成，然后电流频率转换器将它们转换为频率与光强度成正比的方波。

eagler8 · 发表于 2022-4-19 06:04

TCS3200 是一款采用 SOC 封装的 8 引脚 IC。每个引脚都有特定的用途。引脚 1 和 2（SO 和 S1）用于缩放输出频率。引脚 3 是输出使能引脚，引脚 4 是 GND。引脚 5 为 VDD，最大电源电压为 5.5 V。引脚 6 是用于方波输出的输出引脚。引脚 7 和 8（S2 和 S3）用于选择光电二极管。主要引脚为 S0、S1 和 S3、S4。这些将用于根据所使用的微控制器来缩放输出方波的频率。不同的微控制器具有不同的定时器配置。频率缩放功能基本上允许传感器的输出针对各种微控制器进行优化。

eagler8 · 发表于 2022-4-19 06:27

这个项目将使用一个简单的 Arduino 颜色传感器。如前所述，使用的 TCS3200 具有不同的滤色器。每种颜色的强度都有不同的频率。此处使用的 Arduino 通过对颜色传感器的 S0 和 S1 引脚施加 HIGH，将输出频率固定为 100%。颜色传感器的 S2 和 S3 引脚将选择颜色二极管的类型。选择特定光电二极管时，激活Arduino上的脉冲功能。

这与有助于计算输出信号的颜色传感器的输出相连。对于其他光电二极管，红色、绿色和蓝色也是如此。在每种情况下，使用 PULSEIN 功能测量频率并显示在串行终端上。因此检测到的颜色被使用并显示在点亮 LED（发光二极管）的 LCD 上。

/*
【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
程序八：检测到的颜色被使用并显示在点亮 LED（发光二极管）的 LCD 上
*/
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
int red = 0;
int green = 0;
int blue = 0;
void setup(){
Serial.begin(9600);
pinMode(8, OUTPUT);
pinMode(9, OUTPUT);
pinMode(12, OUTPUT);
pinMode(11, OUTPUT);
pinMode(10, INPUT);
digitalWrite(8, HIGH);
digitalWrite(9, HIGH);
lcd.init();
lcd.backlight();
}
void loop(){
digitalWrite(12, LOW);
digitalWrite(11, LOW);
red = pulseIn(10, digitalRead(10) == HIGH ? LOW : HIGH);
digitalWrite(11, HIGH);
blue = pulseIn(10, digitalRead(10) == HIGH ? LOW : HIGH);
digitalWrite(12, HIGH);
green = pulseIn(10, digitalRead(10) == HIGH ? LOW : HIGH);
lcd.clear();
if (red < blue && red < green && red < 20)
{
Serial.println(" Red Color");
lcd.print("Red Color");
}
else if (blue < red && blue < green)
{
Serial.println(" Blue Color");
lcd.print("Blue Color");
}
else if (green < red && green < blue)
{
Serial.println(" Green Color");
lcd.print("Green Color");
}
delay(500);
}

复制代码

eagler8 · 发表于 2022-4-19 06:28

实验串口返回情况

eagler8 · 发表于 2022-4-19 06:29

实验场景图

eagler8 · 发表于 2022-4-19 07:58

程序九：将颜色数值打印到带有 i2c接口的LCD上

（1）Arduino参考开源代码

/*
【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
程序九：将颜色数值打印到带有 i2c接口的LCD上
*/
#include <Wire.h>//IIC驱动库
#include <LiquidCrystal_I2C.h>//1602屏驱动库
//TCS3200 引脚连接到 Arduino
#define S1 9
#define S0 8
#define S3 12
#define S2 11
#define sensorOut 10
// 将 LCD 地址设置为 0x27 或 0x3f 以实现 16 个字符和 2 行显示
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
// 存储光电二极管读取的频率
int redFrequency = 0;
int greenFrequency = 0;
int blueFrequency = 0;
void setup() {
lcd.init();
lcd.backlight();
// 设置输出
pinMode(S0, OUTPUT);
pinMode(S1, OUTPUT);
pinMode(S2, OUTPUT);
pinMode(S3, OUTPUT);
//将sensorOut设置为输入
pinMode(sensorOut, INPUT)
// 将频率缩放设置为 20%
digitalWrite(S0, HIGH);
digitalWrite(S1, LOW);
// 开始串行通信
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
// 设置要读取的红色 (R) 过滤光电二极管
digitalWrite(S2, LOW);
digitalWrite(S3, LOW);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("R G B");
// 读取输出频率
redFrequency = pulseIn(sensorOut, LOW);
// 打印红色 (R) 值
Serial.print("R = ");
Serial.print(redFrequency);
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print(redFrequency);
delay(100);
// 设置要读取的绿色 (G) 滤波光电二极管
digitalWrite(S2, HIGH);
digitalWrite(S3, HIGH);
// 读取输出频率
greenFrequency = pulseIn(sensorOut, LOW);
//打印绿色（G）值
Serial.print(" G = ");
Serial.print(greenFrequency);
lcd.setCursor(6, 1);
lcd.print(greenFrequency);
delay(100);
// 设置要读取的蓝色 (B) 过滤光电二极管
digitalWrite(S2, LOW);
digitalWrite(S3, HIGH);
// 读取输出频率
blueFrequency = pulseIn(sensorOut, LOW);
// 打印蓝色 (B) 值
Serial.print(" B = ");
Serial.println(blueFrequency);
lcd.setCursor(13, 1);
lcd.print(blueFrequency);
delay(100);
}

复制代码

eagler8 · 发表于 2022-4-19 07:59

（2）实验串口返回情况

eagler8 · 发表于 2022-4-19 08:01

（3）打开Arduino IDE——工具——串口绘图器，查看实验波形

实验串口绘图器返回情况

eagler8 · 发表于 2022-4-19 08:02

（4）实验场景图

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