การจดจำสีด้วยเซ็นเซอร์ TCS230 และ Arduino [รวมรหัสการปรับเทียบ]: 12 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

โดยเว็บไซต์ทางการของ ElectropeakElectroPeak ติดตามเพิ่มเติมโดยผู้เขียน:

เกี่ยวกับ: ElectroPeak เป็นสถานที่ครบวงจรในการเรียนรู้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และนำแนวคิดของคุณมาสู่ความเป็นจริง เราเสนอคำแนะนำชั้นยอดเพื่อแสดงให้คุณเห็นว่าคุณสามารถทำโครงการได้อย่างไร เรายังนำเสนอผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงเพื่อให้คุณมี… More About Electropeak »

ภาพรวม

ในบทช่วยสอนนี้ คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับเซ็นเซอร์ TCS230 และวิธีใช้เซ็นเซอร์กับ Arduino เพื่อจดจำสี ในตอนท้ายของบทช่วยสอนนี้ คุณจะได้พบกับแนวคิดที่น่าสนใจในการสร้างปากกาเลือกสี ด้วยปากกานี้ คุณสามารถสแกนสีของวัตถุรอบตัวคุณ และเริ่มวาดภาพบน LCD โดยใช้สีนั้น

สิ่งที่คุณจะได้เรียนรู้

• บทนำของ TCS230
• วิธีใช้โมดูล TCS230 กับ Arduino และจดจำสีที่ต่างกัน

ขั้นตอนที่ 1: เซ็นเซอร์ TSC230 คืออะไร

ชิป TSC230 ประกอบด้วยโฟโตไดโอดซิลิคอนขนาด 8×8 ซึ่งสามารถใช้เพื่อจดจำสีได้ โฟโตไดโอด 16 ชิ้นมีฟิลเตอร์สีแดง 16 ชิ้นมีฟิลเตอร์สีเขียว 16 ชิ้นมีฟิลเตอร์สีน้ำเงิน และอีก 16 ชิ้นไม่มีฟิลเตอร์

โมดูล TCS230 มีไฟ LED สีขาว 4 ดวง โฟโตไดโอดรับแสงสะท้อนของ LED เหล่านี้จากพื้นผิวของวัตถุ จากนั้นสร้างกระแสไฟฟ้าตามสีที่ได้รับ

นอกจากโฟโตไดโอดแล้ว ยังมีตัวแปลงกระแสเป็นความถี่ในเซ็นเซอร์นี้อีกด้วย มันแปลงกระแสที่สร้างโดยโฟโตไดโอดเป็นความถี่

เอาต์พุตของโมดูลนี้อยู่ในรูปของพัลส์สี่เหลี่ยมที่มีรอบการทำงาน 50%

ช่วงการวัดที่ดีที่สุดสำหรับเซ็นเซอร์นี้คือประมาณ 2 ถึง 4 ซม.

ขั้นตอนที่ 2: TCS230 Pinout

TCS230 มี 4 พินควบคุม S0 และ S1 ใช้สำหรับปรับขนาดความถี่เอาต์พุต และ S2 และ S3 ใช้สำหรับเลือกประเภทของโฟโตไดโอด (แดง เขียว น้ำเงิน ไม่มีฟิลเตอร์)

วงจรแปลงกระแสเป็นความถี่มีตัวแบ่งความถี่ คุณสามารถควบคุมตัวแบ่งความถี่นี้ได้โดยใช้หมุดควบคุม S0 และ S1

ตัวอย่างเช่น หากคุณต้องการวัดค่าของสีน้ำเงินในวัตถุ คุณควรตั้งค่าสถานะพิน S2 เป็นต่ำ และสถานะพิน S3 เป็นสูงพร้อมกัน

ขั้นตอนที่ 3: วัสดุที่จำเป็น

ส่วนประกอบฮาร์ดแวร์

Arduino UNO R3 *1

TCS230 Color Recognition Sensor Module *1

เขียงหั่นขนม *1

ไฟ LED RGB * 1

2.4” TFT LCD ** *1

สายจัมเปอร์ชาย - หญิง *1

ตัวต้านทาน 220 โอห์ม *1

แอพซอฟต์แวร์

Arduino IDE

ขั้นตอนที่ 4: TCS239 Color Sensor และ Arduino Interfacing

เชื่อมต่อเซ็นเซอร์กับ Arduino ดังที่คุณเห็นในภาพต่อไปนี้ จากนั้นวิเคราะห์เอาต์พุตของสีต่างๆ โดยเริ่มต้นพิน S0 ถึง S4

ขั้นตอนที่ 5: วงจร

เชื่อมต่อเซ็นเซอร์กับ Arduino ตามวงจรต่อไปนี้

ขั้นตอนที่ 6: รหัส

รหัสต่อไปนี้วัดสัญญาณเอาต์พุตสำหรับทั้งสามสีและแสดงผลบนพอร์ตอนุกรม

ฟังก์ชันสีควบคุมหมุด S2 และ S3 เพื่ออ่านสีทั้งหมดของวัตถุ ฟังก์ชันนี้ใช้คำสั่งพัลเซลน์เพื่อรับพัลส์ที่ส่งโดยเซ็นเซอร์สี สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม คุณสามารถอ่านหน้านี้

?: ตัวดำเนินการตามเงื่อนไขคำสั่งนี้ทำหน้าที่เหมือนคำสั่ง if และ else

หากเงื่อนไขเป็นจริง exp1 และอื่น ๆ exp2 จะถูกดำเนินการ

ขั้นตอนที่ 7: การปรับเทียบเซ็นเซอร์สี TCS230

ในการปรับเทียบเซ็นเซอร์ คุณต้องมีวัตถุสีขาว

ฟังก์ชันการปรับเทียบจะทำการปรับเทียบเซ็นเซอร์ ในการดำเนินการนี้ เพียงป้อนอักขระ "c" ในหน้าต่างซีเรียล จากนั้นนำวัตถุสีทั้งหมดที่อยู่รอบเซนเซอร์ออกแล้วป้อน "c" อีกครั้ง ตอนนี้ให้นำวัตถุสีขาวมาใกล้เซ็นเซอร์แล้วป้อน "c" อีกครั้ง

หลังจากการปรับเทียบ หากคุณวางวัตถุสีขาวไว้ข้างหน้าเซ็นเซอร์ คุณจะเห็นค่า 255 (หรือประมาณ 255) สำหรับแต่ละสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงินในหน้าต่างอนุกรม

ฟังก์ชันปรับเทียบจะคำนวณและจัดเก็บการเปลี่ยนแปลงสูงสุดและต่ำสุดในความถี่เอาต์พุตของเซ็นเซอร์ในสภาพแวดล้อมที่ไม่ใช่สีและสีขาว

จากนั้นในส่วนลูป จะจับคู่ช่วงการเปลี่ยนสีเป็น 0-255 (หรือช่วงอื่นๆ ที่คุณกำหนด)

คุณสามารถค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับคำสั่งแผนที่ได้ที่นี่

ขั้นตอนที่ 8: รหัส

ขั้นตอนที่ 9: สร้างปากกาเลือกสีด้วยเซ็นเซอร์ TCS230 และ Arduino

หากคุณใช้ Arduino UNO คุณต้องบัดกรีหมุดเซ็นเซอร์สีกับบอร์ด Arduino โดยใช้สายไฟ แต่ถ้าคุณใช้ Arduino MEGA คุณสามารถใช้หมุดสุดท้ายของบอร์ดเพื่อเชื่อมต่อเซ็นเซอร์สีเข้ากับมันได้

หากคุณใช้แผงป้องกัน LCD เป็นครั้งแรก คุณสามารถดูบทแนะนำการตั้งค่าได้ที่นี่

รหัสต่อไปนี้สร้างหน้าภาพวาดบน LCD สีเริ่มต้นของปากกาคือสีแดง กดปุ่มค้างไว้แล้วปิดเซ็นเซอร์สีไปยังวัตถุที่ต้องการเพื่อเลือกสี จากนั้นสีของปากกาของคุณจะเปลี่ยนเป็นสีของวัตถุนั้น

ขั้นตอนที่ 10: วงจร

ขั้นตอนที่ 11: รหัส

ฟังก์ชัน pick_color ถูกเรียกเมื่อกดปุ่ม มันอ่านสีของวัตถุที่อยู่ใกล้กับเซ็นเซอร์และเปลี่ยนสีปากกาเป็นสีนั้น