Spalvų jutiklių pasaulis vystėsi ir populiarėja, ypač „pasidaryk pats“ projektuose ir naudojant tokias platformas kaip „Arduino“. Vienas iš pažangiausių ir prieinamiausių jutiklių yra TCS34725, kuris išsiskiria paprastu naudojimu ir tikslumu. Jei dirbate su projektu, kuriam reikalingas tikslus spalvų aptikimas, šis jutiklis yra labai rekomenduojama parinktis.
Šiame straipsnyje mes išsamiai išnagrinėsime TCS34725 funkcijas ir programas, taip pat pateiksime keletą kodų pavyzdžių, kurie leis greitai integruoti jį į savo Arduino ar kitus mikrovaldikliu pagrįstus projektus.
Kas yra TCS34725 spalvų jutiklis?
El TCS34725 Tai skaitmeninis optinis jutiklis, matuojantis RGB ir aiškias spalvas, ty raudonos, žalios, mėlynos ir skaidrios šviesos intensyvumą. Skirtingai nuo kitų paprastesnių jutiklių, šis pasižymi didesniu tikslumu ir lengvesniu naudojimu dėl savo skaitmeninės išvesties ir galimybės bendrauti per I2C.
Šis jutiklis taip pat integruoja a infraraudonųjų spindulių (IR) filtras, kuris pagerina matavimo kokybę esant aplinkos apšvietimui ir pašalina dalį triukšmo, galinčio iškraipyti rezultatus. Dėl 16 bitų ADC (analoginio skaitmeninio keitiklio) matavimas yra labai tikslus.
Be to, kad TCS34725 yra suderinamas su Arduino, jis gali būti naudojamas kartu su tokiomis platformomis kaip Aviečių Pi arba bet koks kitas įrenginys, leidžiantis I2C ryšį. Dėl to jis yra universalus komponentas įvairiems elektronikos ir robotikos projektams.
Pagrindinės TCS34725 jutiklio charakteristikos
TCS34725 turi keletą funkcijų, dėl kurių jis išsiskiria iš kitų spalvų jutiklių:
- Integruotas IR filtras: Blokuodamas ultravioletinę ir infraraudonąją spinduliuotę, jutiklis pasiekia puikų spalvų matavimo tikslumą.
- 3.800.000 1 XNUMX:XNUMX dinaminis diapazonas: Tai suteikia jums didelį lankstumą dirbant prasto apšvietimo sąlygomis.
- Darbinė įtampa nuo 3.3 V iki 5 V: Šis diapazonas leidžia dirbti su 3.3 V ir 5 V logika, todėl jis idealiai tinka tiek Arduino, tiek kitiems mikrovaldiklių projektams.
- Paprastas I2C ryšys: Labai paprasta integruoti į populiarias kūrimo plokštes, tokias kaip Arduino ir Raspberry.
- Įmontuotas neutralus baltas šviesos diodas: Jutiklis turi šviesos diodą, kuris užtikrina neutralų apšvietimą (4150ºK), todėl lengva tiksliai išmatuoti objektų, kuriems trūksta išorinio apšvietimo, spalvą.
Sujungimo ir surinkimo schema
TCS34725 galima įsigyti moduliuose, kurie jau paruošti naudoti duonos lentose arba bandymo sistemose. Jutiklio maitinimas gali būti 3.3 V arba 5 V, o ryšys vyksta per I2C magistralę, o tai labai supaprastina prijungimo procesą.
Norėdami prijungti jį prie Arduino plokštės, svarbiausi kaiščiai bus:
- GND: Prijunkite prie žemės.
- VCC arba VIN: 3.3V arba 5V maitinimo šaltinis.
- gamtos turtai: I2C duomenų kaištis (galite prijungti prie A4 kaiščio Arduino Uno).
- LAT: I2C laikrodžio kaištis (prijunkite prie A5 kaiščio Arduino Uno).
Pašauktas papildomas kaištis LED leidžia valdyti jutiklio integruoto LED apšvietimą. Galite palikti jį neprijungtą, kad liktų įjungtas visą laiką, arba galite prijungti prie skaitmeninio kaiščio ir valdyti naudodami kodą, įjungdami arba išjungdami, jei reikia.
TCS34725 jutiklio veikimas
TCS34725 jutiklį sudaro matrica iš filtruoti fotodiodai, kurių kiekvienas aptinka tam tikrą šviesą: raudoną, žalią, mėlyną arba skaidrią (be specialaus filtro). Šią informaciją integruotas 16 bitų ADC paverčia skaitmeniniu signalu ir perduodama valdiklio plokštei per I2C.
Jutiklis apima a infraraudonųjų spindulių filtras kuris pagerina rodmenų tikslumą pašalindamas infraraudonosios šviesos trukdžius iš aplinkos. Jame taip pat yra pažangių funkcijų, kurios leidžia reguliuoti stiprinimą ir integravimo laiką pagal projekto poreikius.
Tai ypač naudinga dirbant skirtingose apšvietimo sąlygose, nes galite pritaikyti jutiklį, kad jis veiktų optimaliai kiekvienoje situacijoje. Didelis dinaminis diapazonas reiškia, kad jis gali veikti net matuojant per tamsų stiklą, o tai suteikia universalumo pramoninėse srityse arba situacijose, kai jutiklis nėra tiesiogiai veikiamas šviesos.
Arduino kodai ir praktiniai pavyzdžiai
Norint naudoti šį jutiklį su Arduino, yra įvairių bibliotekų, sukurtų specialiai šiam tikslui. Tarp labiausiai rekomenduojamų yra Adafruit knygynas, kuriame pateikiama daug įvairių pavyzdžių, kad galėtumėte pradėti.
Žemiau pateikiame du praktinio naudojimo pavyzdžius:
Skaityti RGB vertes
Šis pavyzdys yra pats svarbiausias: jį sudaro jutiklio raudonų, žalių, mėlynų ir šviesos kanalų reikšmių nuskaitymas ir jų rodymas per Arduino serijinį monitorių. Šie rodomi duomenys yra labai naudingi analizuojant spalvų intensyvumą ir atliekant pagrindinius skaičiavimus.
// Configuración básica para leer valores RGB
#include <Wire.h>
#include "Adafruit_TCS34725.h"
Adafruit_TCS34725 tcs = Adafruit_TCS34725(TCS34725_INTEGRATIONTIME_700MS, TCS34725_GAIN_1X);
void setup(void) {
Serial.begin(9600);
if (!tcs.begin()) {
Serial.println("No se pudo iniciar el sensor");
while (1);
}
}
void loop(void) {
uint16_t r, g, b, c;
tcs.getRawData(&r, &g, &b, &c);
Serial.print("Rojo: "); Serial.println(r);
Serial.print("Verde: "); Serial.println(g);
Serial.print("Azul: "); Serial.println(b);
delay(1000);
}Šis paprastas kodas gaus reikšmes tiesiai iš jutiklio ir atspausdins jas į nuoseklųjį prievadą analizei. Iš šių duomenų galite eksperimentuoti ir gauti reikiamos informacijos savo projektams.
Rūšiuoti spalvas
Pažangesnis žingsnis yra sukurti algoritmą, kuris klasifikuoja spalvas, kurias aptinka jutiklis. Šiame pavyzdyje gautas RGB reikšmes konvertuojame į HSV (atspalvis, sodrumas ir vertė) formatą, kuris leis atlikti tikslesnį spalvų klasifikavimą.
Šiame pavyzdyje idealu naudoti RGB į HSV konvertavimo biblioteką, pvz., „ColorConverter“, nors konvertavimą galite programuoti ir rankiniu būdu.
Praktiniai TCS34725 pritaikymai
El jutiklis TCS34725 gali būti naudojamas įvairiose srityse. Dėl savo tikslumo ir lengvo integravimo į elektroninius projektus jis idealiai tinka tokioms sritims kaip:
- Automatinis objektų klasifikavimas pagal spalvą: robotų sistemos, kurioms reikia identifikuoti ir atskirti objektus pagal jų spalvą.
- Interaktyvūs apšvietimo efektai: Namų automatikos sistemų ar meninių įrenginių šviesų stebėjimas ir reguliavimas.
- Pramoninių procesų kokybės kontrolė: Gaminamų gaminių spalvų kokybės stebėjimas ir analizė.
Dėl universalumo jis yra vertingas įrankis bet kuriame projekte, kuriame svarbus tikslus spalvų aptikimas. Nuo automatizavimo iki skaitmeninio meno – TCS34725 yra puikus patikimų spalvų duomenų sąjungininkas.
Jei ieškote tikslaus, prieinamo ir universalaus spalvų jutiklio, TCS34725 yra pasirinkimas, kurio neturėtumėte atmesti. Nesvarbu, ar jau turite patirties dirbant su jutikliais, ar tai pirmas jūsų projektas, šis komponentas suteiks puikių spalvų matavimo rezultatų.