Beyaz ışık yedi renkten oluşur. Bu renk spektrumu VIBGYOR olarak bilinir ve Mor, Çivit Mavisi, Mavi, Yeşil, Sarı, Turuncu ve Yeşili belirtir. Farklı renklerin farklı dalga boyları vardır. Nesnenin özelliklerine bağlı olarak, nesnelerin üzerine ışık düştüğünde, dalga boylarının bir kısmı nesne tarafından emilirken, bir kısmı geri yansıtılır. Yansıyan bu dalga boyları, insan gözü tarafından tespit edilen nesnenin rengini verir. Dalgaboylarının farklı oranlarda kombinasyonu farklı renkler oluşturdu. Renk sensörü, rengi algılamak için kullanılan cihazdır. Bu sensörler, nesnenin rengini kırmızı veya mavi veya yeşil olarak sınıflandırabilir. Bu tür sensörlerden biri TCS3200'dür.

TCS3200 nedir?

TCS3200, programlanabilir bir renkli ışık-frekans dönüştürücüdür. Bu modül, mikrodenetleyici yardımıyla rengi algılayabilir. Dalga boylarına göre Kırmızı, Mavi ve Yeşil gibi çok çeşitli renkleri algılayabilir. Sensör okumalarını optimize etmek için frekans ölçeklendirme sağlanmıştır.

TCS3200, renginin algılanması gereken nesnenin yüzeyini aydınlatmak için beyaz LED'ler içerir. Nesne tarafından geri yansıyan ışığın yoğunluğu hesaplanır. Dönüştürücü tarafından, yoğunluğa orantılı bir frekans üretilir ve bunu kullanarak mikro denetleyici nesnenin rengini tahmin eder.

Farklı renklerin algılanması için farklı dalga boylarına duyarlı filtreler kullanılır. Genellikle, 580nm dalga boyu için Kırmızı renk, 540nm dalga boyu için Yeşil ve 450nnm dalga boyu için Mavi tespit edilir.

TCS3200'ün Blok Şeması

TCS3200 Blok Şeması

TCS3200, tek bir monolitik CMOS IC'dir. Yapılandırılabilir silikon fotodiyotlar ve bir Akım-frekans dönüştürücüden oluşur. Fotodiyotlar 8 × 8 dizisi olarak düzenlenmiştir. Bunlardan fotodiyotlar , 16 fotodiyotta mavi filtre, 16 fotodiyotta kırmızı filtre, 16 fotodiyotta yeşil filtre var ve kalan 16 fotodiyotta filtre yok.

Aynı renkteki tüm fotodiyotlar paralel bağlanır. İnsidans ışımasının tekdüzeli olmamasının etkisini en aza indirmek için, dört tür fotodiyot birbirine bağlanır. Tüm fotodiyotlar 110μm × 110μm boyutundadır.

TCS3200 Devre Şeması

TCS3200'ün çıkışı,% 50 görev döngüsüne sahip bir kare dalgadır. TCS3200, doğrudan dijital giriş ve dijital çıkış pinleri kullanılarak herhangi bir mikro denetleyici ile arayüzlenebilir. İki kontrol giriş pini kullanarak, tam ölçekli çıkış frekansı ölçeklenebilir.

Dört farklı filtre kaplı fotodiyot türünden her diyot, S2 ve S3 seçim girişleri kullanılarak etkinleştirilebilir. Kırmızı filtreli diyotlar seçildiğinde, yalnızca kırmızı gelen ışık ölçülür ve kalan yeşil ve mavi ışık bloke edilir. Daha sonra frekans ölçülerek kırmızı ışığın yoğunluğu tespit edilebilir. S0, S1 girişlerini kullanarak frekans ölçeklendirme faktörü ayarlanabilir.

Frekansı ölçmek için 6. pim kullanılır. Bu pin mikro denetleyiciye bağlıdır. Nesnenin rengini belirlemek için önce tüm giriş pinlerini giriş ve çıkış pinlerini çıkış olarak ayarlayın. Burada analog pin kullanımı yoktur. Daha sonra, S0, S1 pinlerini yüksek veya düşük olarak ayarlayarak istenen frekans ölçeklendirmesini ayarlayın.

Şimdi nesnenin rengini algılamak için her bir türü etkinleştirin. filtre S2 ve S3 seçim hatlarını kullanarak. Filtrenin etkinleştirilmesinden sonra 6. pim üzerinde oluşturulan frekansı bir mikrodenetleyici . Hem S2 hem de S3 pinleri düşük olduğunda, Kırmızı renkli filtreler etkinleştirilir ve nesnenin kırmızı bileşenlerinin yoğunluğu algılanır. Benzer şekilde, S2 düşük ve S3 yüksek sürüş Mavi bileşeni algılar ve hem S2, S3 hem de Yüksek sürüş, nesnenin Yeşil bileşenlerini algılar. Tüm bu değerler toplanır ve nesnenin gerçek rengini elde etmek için karşılaştırılır. Ortam ışığı ölçümlerde değişikliklere neden olabilir, bu nedenle sensör ve nesne ölçüm sırasında ortam ışığından korunmalıdır.

0.01μF ila 0.1μF kapasitörler güç kaynağı hatlarını ayırmak için kullanılmalıdır. Giriş gürültüsü bağışıklığı için, cihaz çıkışında ve cihaz toprağında düşük empedanslı bir elektrik bağlantısı gereklidir. Çıkışta 12 inçten daha büyük satırlar kullanılıyorsa bir tampon gereklidir.

Pin Şeması

TCS3200 Pin Şeması

TCS3200, 8-pin LEAD SOIC paketi D olarak piyasada mevcuttur. Bu modülün pin açıklaması aşağıda verilmiştir.

Pin-1 ve Pin-2 sırasıyla S0, S1 seçim satırlarıdır. Bu pimler, frekans ölçeklendirmesi için kullanılır.
Pin-3, OE, çıkış etkinleştirme pinidir. Bu pin aktif düşük.
Pin-4, GND, topraklama pimidir. Bu pim, güç kaynağı topraklamasıdır.
Pin-5, VDD, besleme voltajı pinidir.
Pin-6, OUT, çıkış frekansı pinidir. Bu pin, değerleri okumak için mikrodenetleyiciye bağlanır.
PIn-7 ve Pin-8 sırasıyla S2, S3 seçim çizgileridir. Bu pinler Fotodiyot tipi seçim girişleri olarak kullanılır.

Frekans ölçeklendirme için seçim satırı mantığı aşağıdaki gibidir:

“toplamlar hesaplayıcısının k harita ürünü ”

Hem S0, hem de S1 DÜŞÜK olduğunda, cihaz kapanma modundadır.
S0 DÜŞÜK ve S1 YÜKSEK olduğunda, çıkış frekansı ölçeklendirmesi% 2 olacaktır.
S0 YÜKSEK ve S1 DÜŞÜK olduğunda, çıkış frekansı ölçeklendirmesi% 20 olacaktır.
Hem S0 hem de S1 YÜKSEK olduğunda, çıkış frekansı ölçeklendirmesi% 100 olacaktır.

Teknik Özellikler

TCS3200'ün bazı teknik özellikleri aşağıdaki gibidir:

Bu modülün ana blokları TCS3200 RGB sensör çipi ve 4 beyaz LED'dir.
Renk algılama sırasında sensör için yeterli aydınlatma koşulları sağlamak için dört LED verilmiştir.
TCS3200 yongası, kırmızı, mavi, yeşil renkleri algılayabilen 8 × 8 fotodiyot dizisinden oluşur.
Bu modül, 2.7V ile 5.5V arasındaki giriş besleme geriliminde çalışır.
Bu modülde dijital TTL arayüzü mevcuttur.
TCS3200 yongası, ışık yoğunluğunu yüksek çözünürlüklü frekansa dönüştürür.
Bu modül, dijital değerler almak için bir ADC gerektirmez ve doğrudan mikrodenetleyicilerin dijital pinlerine bağlanabilir.
TCS3200, programlanabilir bir renge ve tam ölçekli çıktı frekansına sahiptir.
Bu modüle güç kesme özelliği de verilmiştir.
Bu modülün çalışma sıcaklığı aralığı -40 ° C ile 85 ° C arasındadır.
TCS3200, kırmızı, mavi, yeşil renkler için filtreler içerir.
Bu modül, 50 kHz'de% 0,2 doğrusal olmayan hata içerir.
TCS3200 modülü, sabit 200 ppm / ° C sıcaklık katsayısına sahiptir.

TCS3200 Uygulamaları

TCS3200'ün bazı uygulamaları aşağıda verilmiştir.

TCS3200, yüzeylerin rengini tespit etmek için kullanılır.
Bu modül Endüstriler, sağlık hizmetleri ve üretim tesislerinde uygulama bulur.
TCS3200, tıbbi teşhis sistemlerinde uygulanır.
RGB LED tutarlılık kontrolü için TCS3200 kullanılır.
TCS3200, endüstriyel proses kontrolü için uygulanır.
Lazer kenar bantlama makinelerinde rengi algılamak için TCS3200 kullanılır.
Kronik böbrek hastalıklarını tespit etmek için TCS3200, idrar analizi için kullanılır.
TCS3200, meyve ayıklama sistemlerinde kullanılır.
Mavi, kırmızı, yeşil radyasyonların yoğunluğu bu sensör modülü kullanılarak ölçülebilir.
Farklı metal türlerini sınıflandırmak için bu modül kullanılır.
Gıda endüstrisi bu sensörü meyve ve sebzeleri ayıklamak için kullanır.
TCS3200 ayrıca diş teşhisinde ve amonyak tespitinde kullanılır.
Çok renkli görünür ışık iletişiminde Işık-Frekans alıcısının tasarımı için TCS3200 kullanılır.

Alternatif IC

Piyasada mevcut olan ve TCS3200'e alternatif olarak kullanılabilen IC'lerin bazıları TCS3400, TCS34715, TCS35727, vb.

Ölçümler sırasında sensörü ortam ışığından, UV radyasyonundan ve IR radyasyonundan korumak önemlidir. Bu modül aynı zamanda mühendislik öğrencileri ve hobiler tarafından çeşitli ilginç ve kolay projeler tasarlamak için kullanılır. Bu sensör, aşağıdaki gibi denetleyicilerle arayüz oluşturmak kolaydır: Arduino , Ahududu Pi , vb… TCS3200'ün elektriksel özellikleri ve yerleşimi ile ilgili daha fazla ayrıntı şurada bulunabilir: veri Sayfası . TCS3200 modülünün uygulamanız için rengi algılaması ne kadar sürdü?