Hvidt lys består af syv farver. Dette farvespektrum af lys er kendt som VIBGYOR, hvilket indikerer violet, indigo, blå, grøn, gul, orange og grøn. Forskellige farver har forskellige bølgelængder. Når der falder lys på objekterne, baseret på objektets egenskaber, absorberes nogle af bølgelængderne af objektet, mens nogle reflekteres tilbage. Disse reflekterede bølgelængder giver farven på det objekt, som detekteres af det menneskelige øje. Kombination af bølgelængder i forskellige proportioner genererede forskellige farver. Farvesensoren er den enhed, der bruges til at detektere farve. Disse sensorer kan klassificere objektets farve i enten rød eller blå eller grøn. En af sådanne sensorer er TCS3200.

Hvad er TCS3200?

TCS3200 er en programmerbar farve-til-frekvensomformer. Dette modul kan registrere farve ved hjælp af mikrocontroller. Det kan registrere en lang række farver som rød, blå og grøn baseret på deres bølgelængde. For at optimere sensoraflæsningerne tilvejebringes frekvensskalering.

TCS3200 indeholder hvide lysdioder til at belyse objektets overflade, hvis farve skal detekteres. Intensiteten af det lys, der reflekteres tilbage af objektet, beregnes. En frekvens, der er proportional med intensiteten, produceres af konverteren, ved hjælp af hvilken mikrocontrolleren forudsiger objektets farve.

Til detektering af forskellige farver anvendes filtre, der er følsomme over for forskellige bølgelængder. Normalt registreres rød farve for bølgelængde 580nm, grøn for bølgelængde 540nm og blå for bølgelængde 450nnm.

Blokdiagram for TCS3200

Blokdiagram-af-TCS3200

TCS3200 er en enkelt monolitisk CMOS IC. Den består af konfigurerbare silicium fotodioder og en strøm-til-frekvens konverter. Fotodioder er arrangeret som et 8 × 8 array. Fra disse fotodioder , 16 fotodioder har et blåt filter, 16 fotodioder har et rødt filter, 16 fotodioder har et grønt filter, og de resterende 16 fotodioder har ikke noget filter.

Alle fotodioder af samme farve er forbundet parallelt. For at minimere virkningen af ikke-ensartethed af incidensbestråling interdigiteres fire typer fotodioder. Alle fotodioder er 110μm × 110μm i størrelse.

Kredsløbsdiagram for TCS3200

Outputtet fra TCS3200 er en firkantet bølge med 50% driftscyklus. TCS3200 kan forbindes med enhver mikrokontroller direkte ved hjælp af digital input og digitale output pins. Ved hjælp af to kontrolindgangsstifter kan udgangsfrekvensen i fuld skala skaleres.

Fra de fire forskellige typer filterdækkede fotodioder kan hver diode aktiveres ved hjælp af S2- og S3-valgindgange. Når dioderne med det røde filter vælges, måles kun rødt indfaldende lys, og det resterende grønne og blå lys blokeres. Derefter kan intensiteten af det røde lys registreres ved at måle frekvensen. Ved hjælp af S0, S1-valgindgange kan frekvensskaleringsfaktor indstilles.

For at måle frekvensen bruges den 6. pin. Denne pin er tilsluttet mikrokontrolleren. For at bestemme objektets farve skal du først indstille alle inputstifter som input og outputstifter som output. Her er der ingen brug af analoge ben. Indstil derefter den ønskede frekvensskalering ved at indstille stifterne S0, S1 enten høje eller lave.

Nu for at registrere objektets farve skal du aktivere hver type filter ved hjælp af S2 og S3 markeringslinjer. Efter aktivering af filter måles frekvensen, der genereres på den 6. pin ved hjælp af en mikrokontroller . Når både S2- og S3-stifter er lave, aktiveres røde farvefiltre, og intensiteten af objektets røde komponenter registreres. På samme måde registrerer kørsel af S2 lav og S3 høj den blå komponent, og kørsel af begge S2, S3 til høj registrerer grønne komponenter i objektet. Alle disse værdier samles og sammenlignes for at få objektets faktiske farve. Omgivende lys kan forårsage variationer i målingerne, så sensor og objekt skal beskyttes mod det omgivende lys under målingen.

0,01μF til 0,1μF kondensatorer skal bruges til afkobling af strømforsyningsledningerne. For indgangsstøjimmunitet kræves en elektrisk elektrisk forbindelse med lav impedans ved enhedens udgang og enhedens jord. Der kræves en buffer, hvis der anvendes linjer på mere end 12 tommer ved udgangen.

Pin diagram

Pin-Diagram-of-TCS3200

TCS3200 fås på markedet som en 8-polet LEAD SOIC-pakke D. Stiftbeskrivelse af dette modul er angivet nedenfor-

Pin-1 og Pin-2 er henholdsvis S0, S1 markeringslinjer. Disse ben bruges til frekvensskalering.
Pin-3, OE, er output-aktiveringsstiftet. Denne pin er aktiv lav.
Pin-4, GND, er jorden pin. Denne pin er strømforsyningsjorden.
Pin-5, VDD, er forsyningsspændingsstiftet.
Pin-6, OUT, er udgangsfrekvensstiftet. Denne pin er forbundet til mikrokontrolleren for at læse værdier.
PIn-7 og Pin-8 er henholdsvis S2, S3 markeringslinjer. Disse ben bruges som indgang til valg af fotodiodetype.

Valgslinjelogik til frekvensskalering er som nedenfor -

“spændingsdeler med to spændingskilder ”

Når begge S0, S1 er LAVE, er enheden i sluk-tilstand.
Når S0 er LAV og S1 er HØJ, skaleres udgangsfrekvens til 2%.
Når S0 er HØJ, og S1 er LAV, skaleres udgangsfrekvens 20%.
Når både S0 og S1 er HØJ, skaleres udgangsfrekvens til 100%.

specifikationer

Nogle af specifikationerne for TCS3200 er som følger -

Hovedblokkene i dette modul er TCS3200 RGB-sensorchip og 4 hvide lysdioder.
De fire lysdioder er givet til at give tilstrækkelige lysforhold til sensoren under farvedetektion.
TCS3200 chip består af 8 × 8 array af fotodioder, som kan registrere røde, blå, grønne farver.
Dette modul fungerer på indgangsforsyningsspændingen på 2,7V til 5,5V.
Digital TTL-interface findes i dette modul.
TCS3200 chip konverterer lysintensitet til frekvensen med høj opløsning.
Dette modul kræver ikke en ADC for at få digitale værdier og kan tilsluttes direkte til digitale stifter på mikrokontrollere.
TCS3200 har en programmerbar farve og udgangsfrekvens i fuld skala.
Power down-funktion gives også til dette modul.
Driftstemperaturområdet for dette modul er fra -40 ° C til 85 ° C.
TCS3200 indeholder filtre til røde, blå, grønne farver.
Dette modul indeholder en ikke-linearitetsfejl på 0,2% ved 50 kHz.
TCS3200-modulet har en stabil koefficient på 200 ppm / ° C.

Anvendelser af TCS3200

Nogle af applikationerne i TCS3200 er angivet nedenfor -

TCS3200 bruges til at detektere overfladenes farve.
Dette modul finder anvendelse i brancher, sundhedsvæsen og produktionsanlæg.
TCS3200 anvendes i medicinske diagnosesystemer.
Til RGB LED anvendes konsistenskontrol TCS3200.
TCS3200 anvendes til industriel proceskontrol.
I laser kantbåndsmaskiner anvendes til at detektere farve TCS3200.
Til påvisning af kroniske nyresygdomme bruges TCS3200 til urinanalyse.
TCS3200 bruges i frugtsorteringssystemer.
Intensiteten af blå, røde, grønne stråling kan måles ved hjælp af dette sensormodul.
Til klassificering af forskellige metaltyper anvendes dette modul.
Fødevareindustrien bruger denne sensor til sortering af frugt og grøntsager.
TCS3200 bruges også til tanddiagnose og til påvisning af ammoniak.
Til design af lys-til-frekvens-modtager i flerfarvet kommunikation med synligt lys anvendes TCS3200.

Alternativ IC

Nogle af IC'erne, der er tilgængelige på markedet, og som kan bruges som et alternativ til TCS3200, er TCS3400, TCS34715, TCS35727 osv ...

Det er vigtigt at beskytte sensoren mod omgivende lys, UV-stråling og IR-stråling under målingerne. Dette modul bruges også af ingeniørstuderende og hobbyister til at designe forskellige interessante og lette projekter. Denne sensor er let at interface med controllere som f.eks Arduino , Hindbær Pi osv. Yderligere oplysninger om de elektriske egenskaber og layout af TCS3200 kan findes i datablad . Hvad tog det tid, det tog TCS3200-modulet at registrere farve til din applikation?