تشخیص رنگ W/ TCS230 سنسور و آردوینو [شامل کد کالیبراسیون]: 12 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

توسط ElectropeakElectroPeak وب سایت رسمی بیشتر توسط نویسنده دنبال کنید:

درباره: ElectroPeak مکان یکپارچه شما برای یادگیری لوازم الکترونیکی و عملی کردن ایده های شما است. ما راهنماهای درجه یک ارائه می دهیم تا به شما نشان دهیم چگونه می توانید پروژه های خود را بسازید. ما همچنین محصولات با کیفیت بالا را ارائه می دهیم تا بتوانید … بیشتر درباره Electropeak »

بررسی اجمالی

در این آموزش ، با سنسور TCS230 و نحوه استفاده از آن با آردوینو برای تشخیص رنگ ها آشنا می شوید. در پایان این آموزش ، یک ایده جذاب برای ایجاد یک قلم جمع کننده رنگ خواهید یافت. با استفاده از این قلم می توانید رنگ اشیاء اطراف خود را اسکن کرده و با استفاده از آن رنگ روی LCD شروع به نقاشی کنید.

آنچه خواهید آموخت

• مقدمه ای بر TCS230
• نحوه استفاده از ماژول TCS230 با آردوینو و تشخیص رنگ های مختلف

مرحله 1: سنسور TSC230 چیست؟

تراشه TSC230 شامل یک آرایه 8 8 8 از فوتودیودهای سیلیکونی است که می تواند برای تشخیص رنگ استفاده شود. 16 مورد از این دیودهای نوری دارای فیلتر قرمز ، 16 فیلتر سبز ، 16 فیلتر آبی و 16 تای دیگر فاقد فیلتر هستند.

ماژول TCS230 دارای 4 LED سفید است. فوتودیودها نور منعکس شده این LED ها را از سطح جسم دریافت می کنند و سپس بسته به رنگی که دریافت می کنند ، جریان الکتریکی ایجاد می کنند.

علاوه بر دیودهای نوری ، مبدل جریان به فرکانس نیز در این سنسور وجود دارد. این جریان تولید شده توسط دیودهای نوری را به فرکانس تبدیل می کند.

خروجی این ماژول به صورت پالس های مربعی با چرخه کاری 50٪ است.

بهترین محدوده اندازه گیری برای این سنسور حدود 2 تا 4 سانتی متر است.

مرحله 2: Pinout TCS230

TCS230 دارای 4 پین کنترل است. S0 و S1 برای مقیاس بندی فرکانس خروجی و S2 و S3 برای انتخاب نوع فوتودیود استفاده می شود. (قرمز ، سبز ، آبی ، بدون فیلتر)

مدار مبدل جریان به فرکانس دارای تقسیم کننده فرکانس است. می توانید این تقسیم فرکانس را با پین های کنترل S0 و S1 کنترل کنید.

به عنوان مثال ، اگر می خواهید مقدار رنگ آبی را در یک شی اندازه گیری کنید ، باید حالت پین S2 را روی کم و حالت پین S3 را به طور همزمان بالا قرار دهید.

مرحله 3: مواد مورد نیاز

اجزای سخت افزاری

آردوینو UNO R3 *1

ماژول سنسور تشخیص رنگ TCS230 *1

تخته نان *1

RGB LED *1

2.4 اینچ TFT LCD ** *1

سیم بلوز نر به ماده *1

مقاومت 220 اهم *1

نرم افزارهای نرم افزاری

آردوینو IDE

مرحله 4: سنسور رنگ TCS239 و رابط آردوینو

همانطور که در تصویر زیر مشاهده می کنید ، سنسور را به آردوینو وصل کنید. سپس با راه اندازی اولیه پین های S0 تا S4 ، خروجی رنگ های مختلف را تجزیه و تحلیل کنید.

مرحله 5: مدار

مطابق مدار زیر سنسور را به آردوینو وصل کنید.

مرحله 6: کد

کد زیر سیگنال خروجی هر یک از سه رنگ را اندازه گیری می کند و نتیجه را بر روی پورت سریال نمایش می دهد.

تابع رنگ پین های S2 و S3 را برای خواندن تمام رنگهای شی کنترل می کند. این عملکرد از دستور pulseln برای دریافت پالس های منتقل شده توسط حسگر رنگ استفاده می کند. برای اطلاعات بیشتر می توانید این صفحه را مطالعه کنید.

؟: عملگر شرطی این دستور مانند دستور if و else عمل می کند.

اگر شرط درست است ، exp1 و در غیر این صورت exp2 اجرا می شود.

مرحله 7: کالیبراسیون سنسور رنگ TCS230

برای کالیبراسیون سنسور ، به یک شی سفید نیاز دارید.

عملکرد کالیبراسیون کالیبراسیون سنسور را انجام می دهد. برای انجام این کار ، به سادگی کاراکتر "c" را در پنجره سریال وارد کنید. سپس همه اشیاء رنگی اطراف سنسور را برداشته و مجددا "c" را وارد کنید. حالا یک شی سفید را در نزدیکی سنسور بگیرید و دوباره "c" را وارد کنید.

پس از کالیبراسیون ، اگر شی سفید را در مقابل سنسور نگه دارید ، باید مقدار 255 (یا حدود 255) را برای هر سه رنگ قرمز ، سبز و آبی در پنجره سریال مشاهده کنید.

تابع Calibrate حداکثر و حداقل تغییرات فرکانس خروجی سنسور را در هر دو محیط غیر رنگی و سفید محاسبه و ذخیره می کند.

سپس در قسمت حلقه ، محدوده تغییر رنگ را به 0-255 (یا هر محدوده دیگری که تعریف می کنید) ترسیم می کند.

در اینجا می توانید اطلاعات بیشتری در مورد دستور map پیدا کنید.

مرحله 8: کد

مرحله 9: یک قلم جمع کننده رنگ با سنسور TCS230 و آردوینو بسازید

اگر از Arduino UNO استفاده می کنید ، باید پین های حسگر رنگ را با استفاده از سیم به برد آردوینو بچسبانید. اما اگر از Arduino MEGA استفاده می کنید ، می توانید از آخرین پین های برد برای اتصال سنسور رنگ به آن استفاده کنید.

اگر برای اولین بار از محافظ LCD استفاده می کنید ، می توانید آموزش راه اندازی را در اینجا مشاهده کنید.

کد زیر یک صفحه نقاشی روی LCD ایجاد می کند. رنگ پیش فرض قلم قرمز است. کلید را نگه دارید و سنسور رنگ را روی شی مورد نظر ببندید تا رنگ آن انتخاب شود. سپس رنگ قلم شما به رنگ آن شی تغییر می کند.

مرحله 10: مدار

مرحله 11: کد

با فشردن کلید ، تابع pick_color فراخوانی می شود. رنگ جسم واقع در نزدیکی سنسور را می خواند و رنگ قلم را به آن رنگ تغییر می دهد.