معرفی محصول
ماژول تشخیص رنگ TCS3200 یک حسگر تبدیل رنگ به فرکانس است که برای شناسایی رنگ اجسام و اندازهگیری شدت مؤلفههای قرمز، سبز و آبی نور به کار میرود. این ماژول از تراشه TCS3200، آرایهای شامل ۶۴ فوتودیود و چهار LED سفید تشکیل شده است. LEDهای روی برد سطح جسم را روشن میکنند و نور بازتابشده از آن پس از برخورد با فوتودیودهای حسگر، به یک سیگنال مربعی با فرکانس متناسب با شدت نور تبدیل میشود.
آرایه نوری سنسور از ۱۶ فوتودیود دارای فیلتر قرمز، ۱۶ فوتودیود دارای فیلتر سبز، ۱۶ فوتودیود دارای فیلتر آبی و ۱۶ فوتودیود بدون فیلتر یا Clear تشکیل شده است. میکروکنترلر میتواند با انتخاب هر گروه از فوتودیودها، شدت مؤلفههای مختلف نور را اندازهگیری کرده و با مقایسه مقادیر RGB، رنگ جسم را تشخیص دهد. خروجی فرکانسی و محدوده ولتاژ مناسب این ماژول، اتصال آن به Arduino، AVR، PIC، ARM و سایر میکروکنترلرها را آسان میکند.
توجه: طبق اطلاعات سازنده، تراشه TCS3200 برای کاربردهای حیاتی و ایمنیمحور که خرابی آن ممکن است موجب آسیب جانی شود طراحی نشده است.
ویژگیها
قابلیت تشخیص رنگ اجسام بر اساس مؤلفههای قرمز، سبز و آبی
مجهز به تراشه مبدل رنگ به فرکانس TCS3200
دارای چهار LED سفید برای تأمین نور سطح جسم
برخورداری از آرایه ۸×۸ شامل ۶۴ فوتودیود
دارای ۱۶ فوتودیود با فیلتر قرمز
دارای ۱۶ فوتودیود با فیلتر سبز
دارای ۱۶ فوتودیود با فیلتر آبی
دارای ۱۶ فوتودیود بدون فیلتر یا Clear
خروجی موج مربعی با فرکانس متناسب با شدت نور دریافتی
قابلیت انتخاب فیلتر نوری از طریق پایههای S2 و S3
قابلیت تنظیم مقیاس فرکانس خروجی از طریق پایههای S0 و S1
پشتیبانی از مقیاسهای خروجی ۲، ۲۰ و ۱۰۰ درصد
دارای حالت Power Down برای کاهش مصرف انرژی
مجهز به پایه فعالسازی خروجی OE با عملکرد Active Low
امکان ارتباط مستقیم با ورودی دیجیتال میکروکنترلر
سازگار با Arduino، AVR، PIC، ARM و بردهای مشابه
محدوده ولتاژ کاری تراشه از ۲.۷ تا ۵.۵ ولت
حساسیت مناسب به طیف گستردهای از رنگهای مرئی
توزیع یکنواخت فیلترهای رنگی در آرایه برای کاهش اثر موقعیت نور
کاربردها
ساخت دستگاه تشخیص و شناسایی رنگ
تفکیک و مرتبسازی اجسام بر اساس رنگ
استفاده در خطوط بستهبندی و سیستمهای صنعتی
ساخت ربات دنبالکننده یا تشخیصدهنده رنگ
خواندن نوارها و نوارهای تست رنگی
تطبیق و مقایسه رنگها
اندازهگیری و ثبت شدت نور قرمز، سبز و آبی
سنجش نور محیط
کالیبراسیون تجهیزات نوری
کنترل تجهیزات الکترونیکی بر اساس رنگ جسم
پروژههای آموزشی Arduino و میکروکنترلر
ساخت سیستمهای کنترل کیفیت مبتنی بر رنگ
نحوه عملکرد
نور LEDهای سفید روی سطح جسم تابیده میشود و بازتاب آن به آرایه فوتودیودهای TCS3200 میرسد. هر گروه از فوتودیودها به یک فیلتر نوری متفاوت مجهز است و تنها بخش مشخصی از نور را اندازهگیری میکند. برای مثال، هنگام انتخاب فیلتر قرمز، پاسخ سنسور بیشتر به مؤلفه قرمز نور مربوط خواهد بود.
جریان تولیدشده توسط فوتودیودها در مدار داخلی تراشه به فرکانس تبدیل میشود. خروجی پایه OUT یک موج مربعی با Duty Cycle ثابت ۵۰ درصد است که فرکانس آن با شدت نور دریافتی تغییر میکند. بنابراین، افزایش شدت مؤلفه انتخابشده باعث تغییر فرکانس خروجی میشود.
میکروکنترلر ابتدا فیلتر قرمز، سپس فیلتر سبز و در نهایت فیلتر آبی را انتخاب میکند. فرکانس یا دوره تناوب خروجی در هر حالت اندازهگیری شده و از مقایسه این سه مقدار برای تشخیص رنگ جسم استفاده میشود. فیلتر Clear نیز شدت نور را بدون استفاده از فیلتر قرمز، سبز یا آبی اندازهگیری میکند.
