En aquest projecte, farem una interfície del sensor de color TCS3200 amb Arduino UNO. TCS3200 és un sensor de color que pot detectar qualsevol quantitat de colors amb una programació adequada. TCS3200 conté matrius RGB (vermell verd blau). Com es mostra a la figura a nivell microscòpic, es poden veure les caixes quadrades dins de l'ull del sensor. Aquestes caixes quadrades són matrius de matriu RGB. Cadascuna d’aquestes caixes conté tres sensors, una per detectar la intensitat de la llum VERMELLA, una per detectar la intensitat de la llum VERDA i l’última per detectar la intensitat de la llum BLAU.
Cadascuna de les matrius de sensors d’aquestes tres matrius es selecciona per separat segons el requisit. Per tant, es coneix com a sensor programable. El mòdul es pot presentar per detectar el color concret i deixar els altres. Conté filtres per a aquest propòsit de selecció. Hi ha un quart mode que no és un mode de filtre. Sense mode de filtre, el sensor detecta llum blanca.
Components necessaris
Maquinari: ARDUINO UNO, font d'alimentació (5v), LED, JHD_162ALCD (16 * 2LCD), sensor de color TCS3200.
Programari: ARDUINO IDE (ARDUINO cada nit).
Diagrama de circuits i explicació de treball
A la pantalla LCD de 16 x 2 hi ha 16 pins si hi ha llum de fons, si no hi ha llum de fons hi haurà 14 pins. Es pot alimentar o deixar els passadors de llum de fons. Ara als 14 pins hi ha 8 pins de dades (7-14 o D0-D7), 2 pins de font d'alimentació (1 i 2 o VSS i VDD o GND i + 5v), 3r pin per controlar el contrast (VEE controla el gruix dels caràcters mostrats) i 3 pins de control (RS i RW & E)
Al circuit, podeu observar que només he pres dos passadors de control. El bit de contrast i READ / WRITE no s’utilitzen sovint, de manera que es poden reduir a terra. D’aquesta manera, la pantalla LCD té un contrast i un mode de lectura més alts. Només hem de controlar els pins ENABLE i RS per enviar caràcters i dades en conseqüència.
Les connexions que es fan per a LCD es donen a continuació:
PIN1 o VSS a terra
PIN2 o VDD o VCC a una potència de + 5v
PIN3 o VEE a terra (proporciona el màxim contrast possible per a principiants)
PIN4 o RS (Selecció de registre) al PIN8 de ARDUINO UNO
PIN5 o RW (lectura / escriptura) a terra (posa la pantalla LCD en mode lectura facilita la comunicació per a l'usuari)
PIN6 o E (Activa) fins a PIN9 de ARDUINO UNO
PIN11 o D4 a PIN7 de ARDUINO UNO
PIN12 o D5 a PIN11 de ARDUINO UNO
PIN13 o D6 a PIN12 de ARDUINO UNO
PIN14 o D7 a PIN13 de ARDUINO UNO
Les connexions que es fan per al sensor de color es donen a continuació:
VDD a + 5V
GND a TERRA
OE (sortida habilitada) a GND
S0 al pin 2 de la UNO
S1 al pin 3 de l'ONU
S2 al pin 4 de la UNO
S3 al pin 5 de la UNO
OUT al pin 10 de la UNO
El color que ha de detectar el sensor de color és seleccionat per dos pins S2 i S3. Amb aquests dos controls lògics de pins podem indicar al sensor quina intensitat de llum de color s’ha de mesurar.
Suposem que hem de percebre la intensitat del color VERMELL que hem d’establir ambdós pins a BAIXA. Un cop fet això, el sensor detecta la intensitat i envia el valor al sistema de control dins del mòdul.
|
S2 |
S3 |
Tipus de fotodiode |
|
L |
L |
Vermell |
|
L |
H |
Blau |
|
H |
L |
Esborra (sense filtre) |
|
H |
H |
Verd |
El sistema de control dins del mòdul es mostra a la figura. La intensitat de llum mesurada per matriu s’envia al convertidor de corrent a freqüència. El que fa és que emet una ona quadrada la freqüència de la qual està en relació amb el corrent enviat per ARRAY.
Així doncs, tenim un sistema que envia una ona quadrada la freqüència de la qual depèn de la intensitat lumínica del color seleccionada per S2 i S3.
La freqüència del senyal enviada pel mòdul es pot modular segons l'ús. Podem canviar l’amplada de banda de freqüència del senyal de sortida.
|
S0 |
S1 |
Escala de freqüència de sortida (f 0) |
|
L |
L |
S'apagui |
|
L |
H |
2% |
|
H |
L |
20% |
|
H |
H |
100% |
L'escala de freqüència es fa mitjançant dos bits S0 i S1. Per comoditat, limitarem l’escala de freqüència al 20%. Això es fa configurant S0 a alt i S1 a BAIX. Aquesta característica és útil quan fem servir el mòdul del sistema amb rellotge baix.
La sensibilitat de matriu al color es mostra a la figura següent.
Tot i que els diferents colors tenen una sensibilitat diferent, per a un ús normal no farà molta diferència.
Aquí l’ONU envia senyal al mòdul per detectar els colors i les dades rebudes pel mòdul es mostren a la pantalla LCD de 16 * 2 que hi està connectada.
L'ONU detecta tres intensitats de color per separat i les mostra a la pantalla LCD.
L'Uno pot detectar la durada del pols del senyal mitjançant la qual podem obtenir la freqüència d'ona quadrada enviada pel mòdul. Amb la freqüència que tenim a l’abast, podem fer-la coincidir amb el color del sensor.
|
Com per la condició anterior, l'ONU llegeix la durada del pols al 10è pin de l'ONU i emmagatzema el seu valor en nombre enter de "freqüència".
Ho farem per als tres colors per al reconeixement del color. Les tres intensitats de color es mostren amb freqüències a 16x2 LCD.