Lumina albă este compusă din șapte culori. Acest spectru de culoare al luminii este cunoscut sub numele de VIBGYOR, indicând Violet, Indigo, Albastru, Verde, Galben, Portocaliu și Verde. Culorile diferite au lungimi de undă diferite. Când lumina cade asupra obiectelor, pe baza proprietăților obiectului, unele dintre lungimile de undă sunt absorbite de obiect, în timp ce altele sunt reflectate înapoi. Aceste lungimi de undă reflectate dau culoarea obiectului care este detectat de ochiul uman. Combinarea lungimilor de undă în proporții diferite a generat culori diferite. Senzorul de culoare este dispozitivul utilizat pentru detectarea culorii. Acești senzori pot clasifica culoarea obiectului în roșu sau albastru sau verde. Unul dintre astfel de senzori este TCS3200.

Ce este TCS3200?

TCS3200 este un convertor de lumină-frecvență color programabil. Acest modul poate detecta culoarea cu ajutorul microcontrolerului. Poate detecta o mare varietate de culori precum roșu, albastru și verde pe baza lungimii lor de undă. Pentru a optimiza citirile senzorilor, este prevăzută scalarea frecvenței.

TCS3200 conține LED-uri albe pentru iluminarea suprafeței obiectului a cărei culoare trebuie detectată. Se calculează intensitatea luminii reflectate înapoi de obiect. O frecvență proporțională cu intensitatea este produsă de convertor, cu ajutorul căreia microcontrolerul prezice culoarea obiectului.

Pentru detectarea diferitelor culori, se utilizează filtre sensibile la diferite lungimi de undă. De obicei, culoarea roșie este detectată pentru lungimea de undă 580nm, verde pentru lungimea de undă 540nm și albastră pentru lungimea de undă 450nnm.

Diagrama bloc a TCS3200

TCS3200 este un singur IC CMOS monolitic. Se compune din fotodioduri de siliciu configurabile și un convertor curent-frecvență. Fotodiodele sunt aranjate ca o matrice 8 × 8. De la acestea fotodiodele , 16 fotodiode au un filtru albastru, 16 fotodiode au un filtru roșu, 16 fotodiode au un filtru verde și restul de 16 fotodiode nu au niciun filtru.

Toate fotodiodele de aceeași culoare sunt conectate în paralel. Pentru a minimiza efectul neuniformității iradianței incidenței, sunt interdigitate patru tipuri de fotodiode. Toate fotodiodele au dimensiunea de 110μm × 110μm.

Diagrama circuitului TCS3200

Ieșirea TCS3200 este o undă pătrată cu un ciclu de funcționare de 50%. TCS3200 poate fi interfațat cu orice microcontroler direct folosind pinii de intrare digitală și de ieșire digitală. Folosind doi pini de intrare de control, frecvența de ieșire la scară completă poate fi scalată.

Din cele patru tipuri diferite de fotodioduri acoperite cu filtru, fiecare diodă poate fi activată folosind intrările de selecție S2 și S3. Când sunt alese diodele cu filtru roșu, se măsoară numai lumina roșie incidentă și lumina verde și albastră rămasă sunt blocate. Apoi, măsurând frecvența, intensitatea luminii roșii poate fi detectată. Folosind intrările de selectare S0, S1, se poate seta factorul de scalare a frecvenței.

Pentru a măsura frecvența, este utilizat al șaselea pin. Acest pin este conectat la microcontroler. Pentru a determina culoarea obiectului, setați mai întâi toți pinii de intrare ca intrare și pinii de ieșire ca ieșire. Aici nu există utilizarea pinilor analogici. Apoi setați scala de frecvență dorită prin setarea pinilor S0, S1 fie mari, fie mici.

Acum, pentru a detecta culoarea obiectului, activați fiecare tip de filtru folosind liniile de selecție S2 și S3. După activarea filtrului măsurați frecvența generată pe al șaselea pin utilizând un microcontroler . Când atât pinii S2 cât și S3 sunt scăzute, filtrele de culoare roșie sunt activate și se detectează intensitatea componentelor roșii ale obiectului. În mod similar, conducerea S2 scăzută și S3 înaltă detectează componenta albastră și conducerea ambelor S2, S3 la înalt detectează componentele verzi ale obiectului. Toate aceste valori sunt colectate și comparate pentru a obține culoarea reală a obiectului. Lumina ambientală poate provoca variații ale măsurătorilor, astfel încât senzorul și obiectul să fie protejate de lumina ambientală în timpul măsurării.

0.01μF la 0.1μF condensatoare trebuie utilizat pentru decuplarea liniilor de alimentare. Pentru imunitatea la zgomot de intrare este necesară o conexiune electrică cu impedanță redusă la ieșirea dispozitivului și la masa dispozitivului. Un buffer este necesar dacă la ieșire sunt utilizate linii mai mari de 12 inci.

Diagrama Pin

Pin-Diagrama-TCS3200

TCS3200 este disponibil pe piață ca pachet LEIC SOIC cu 8 pini. Descrierea pinului acestui modul este prezentată mai jos-

Pin-1 și Pin-2 sunt linii de selecție S0, respectiv S1. Acești pini sunt utilizați pentru scalarea frecvenței.
Pin-3, OE, este pinul de activare a ieșirii. Acest pin este activ scăzut.
Pin-4, GND, este pinul de la sol. Acest pin este masa de alimentare cu energie electrică.
Pin-5, VDD, este pinul de tensiune de alimentare.
Pin-6, OUT, este pinul de frecvență de ieșire. Acest pin este conectat la microcontroler pentru a citi valorile.
PIn-7 și Pin-8 sunt liniile de selecție S2, respectiv S3. Acești pini sunt folosiți ca intrări de selecție de tip fotodiodă.

Logica liniei de selecție pentru scalarea frecvenței este la fel ca mai jos-

“circuit de protecție la supratensiune ”

Când ambele S0, S1 sunt LOW, dispozitivul este în modul de oprire.
Când S0 este LOW și S1 este HIGH, scalarea frecvenței de ieșire va fi de 2%.
Când S0 este HIGH și S1 este LOW, scalarea frecvenței de ieșire va fi de 20%.
Când ambele S0 și S1 sunt HIGH, scalarea frecvenței de ieșire va fi de 100%.

Specificații

Unele dintre specificațiile TCS3200 sunt următoarele:

Blocurile principale ale acestui modul sunt cipul senzorului TCS3200 RGB și 4 LED-uri albe.
Cele patru LED-uri sunt date pentru a oferi condiții de iluminare suficiente pentru senzor în timpul detectării culorii.
Cipul TCS3200 este format dintr-o matrice 8 × 8 de fotodiode care pot detecta culorile roșu, albastru, verde.
Acest modul funcționează la tensiunea de alimentare de la 2,7V la 5,5V.
Interfața digitală TTL este prezentă în acest modul.
Cipul TCS3200 convertește intensitatea luminii în frecvență cu rezoluție ridicată.
Acest modul nu necesită un ADC pentru a obține valori digitale și poate fi conectat direct la pinii digitali ai microcontrolerelor.
TCS3200 are o culoare programabilă și o frecvență de ieșire la scară completă.
Funcția de oprire este, de asemenea, dată acestui modul.
Gama de temperatură de funcționare a acestui modul este de la -40 ° C la 85 ° C.
TCS3200 conține filtre pentru culorile roșu, albastru, verde.
Acest modul conține o eroare de neliniaritate de 0,2% la 50 kHz.
Modulul TCS3200 are un coeficient stabil de temperatură de 200 ppm / ° C.

Aplicații ale TCS3200

Unele dintre aplicațiile TCS3200 sunt prezentate mai jos-

TCS3200 este utilizat pentru a detecta culoarea suprafețelor.
Acest modul găsește aplicații în industrii, asistență medicală și fabrici.
TCS3200 se aplică în sistemele de diagnostic medical.
Pentru controlul consistenței LED-urilor RGB se folosește TCS3200.
TCS3200 este aplicat pentru controlul proceselor industriale.
La mașinile cu bandă cu margini cu laser pentru a detecta culoarea se utilizează TCS3200.
Pentru detectarea bolilor renale cronice TCS3200 este utilizat pentru analiza urinei.
TCS3200 este utilizat în sistemele de sortare a fructelor.
Intensitatea radiațiilor albastre, roșii, verzi poate fi măsurată cu ajutorul acestui modul senzor.
Pentru clasificarea diferitelor tipuri de metale se folosește acest modul.
Industria alimentară folosește acest senzor pentru sortarea fructelor și legumelor.
TCS3200 este, de asemenea, utilizat în diagnosticul dentar și pentru detectarea amoniacului.
Pentru proiectarea receptorului de lumină la frecvență în comunicații de lumină vizibilă multicolor, se utilizează TCS3200.

IC alternativ

Unele dintre IC-urile disponibile pe piață care pot fi utilizate ca alternativă la TCS3200 sunt TCS3400, TCS34715, TCS35727 etc.

Este important să protejați senzorul de lumina ambientală, radiațiile UV și radiațiile IR în timpul măsurătorilor. Acest modul este, de asemenea, utilizat de studenții și pasionații de inginerie pentru proiectarea diferitelor proiecte interesante și ușoare. Acest senzor este ușor de interfațat cu controlere precum Arduino , Raspberry Pi , etc ... Mai multe detalii despre caracteristicile electrice și aspectul TCS3200 pot fi găsite în fișa cu date . Care a fost timpul luat de modulul TCS3200 pentru a detecta culoarea pentru aplicația dvs.?