Бялата светлина е съставена от седем цвята. Този цветен спектър на светлината е известен като VIBGYOR, обозначавайки Виолетово, Индиго, Синьо, Зелено, Жълто, Оранжево и Зелено. Различните цветове имат различни дължини на вълната. Когато светлината падне върху обектите, въз основа на свойствата на обекта, някои от дължините на вълните се абсорбират от обекта, докато някои се отразяват обратно. Тези отразени дължини на вълните придават цвета на обекта, който се открива от човешкото око. Комбинацията от дължини на вълната в различни пропорции генерира различни цветове. Сензорът за цвят е устройството, което се използва за откриване на цвят. Тези сензори могат да класифицират цвета на обекта в червен, син или зелен цвят. Един от тези сензори е TCS3200.

Какво е TCS3200?

TCS3200 е програмируем цветен преобразувател на светлина в честота. Този модул може да разпознава цвета с помощта на микроконтролер. Той може да открие голямо разнообразие от цветове като червен, син и зелен въз основа на дължината на вълната им. За оптимизиране на показанията на сензора е осигурено мащабиране на честотата.

TCS3200 съдържа бели светодиоди за осветяване на повърхността на обекта, чийто цвят трябва да бъде открит. Изчислява се интензивността на светлината, отразена обратно от обекта. Честота, пропорционална на интензитета, се генерира от преобразувателя, с помощта на който микроконтролерът предсказва цвета на обекта.

За откриване на различен цвят се използват филтри, чувствителни към различни дължини на вълната. Обикновено червен цвят се открива за дължина на вълната 580nm, зелен за дължина на вълната 540nm и син за дължина на вълната 450nnm.

Блок-схема на TCS3200

Блок-диаграма-на-TCS3200

TCS3200 е единична монолитна CMOS интегрална схема. Състои се от конфигурируеми силициеви фотодиоди и преобразувател на ток към честота. Фотодиодите са подредени като масив 8 × 8. От тези фотодиоди , 16 фотодиода имат син филтър, 16 фотодиода имат червен филтър, 16 фотодиода имат зелен филтър, а останалите 16 фотодиода нямат никакъв филтър.

Всички фотодиоди от един и същи цвят са свързани паралелно. За да се сведе до минимум ефекта от неравномерността на честотното облъчване, четири вида фотодиоди са преразпределени. Всички фотодиоди са с размер 110μm × 110μm.

Електрическа схема на TCS3200

Изходът на TCS3200 е квадратна вълна с 50% работен цикъл. TCS3200 може да бъде свързан с всеки микроконтролер директно чрез цифрови входове и цифрови изводи. Използвайки два управляващи щифта, изходната честота в пълен мащаб може да се мащабира.

От четирите различни типа филтрирани фотодиоди всеки диод може да бъде активиран с помощта на входове за избор на S2 и S3. Когато са избрани диодите с червен филтър, се измерва само червена падаща светлина и останалата зелена и синя светлина се блокират. След това чрез измерване на честотата може да се открие интензивността на червената светлина. Използвайки входове S0, S1, може да се настрои коефициент на мащабиране на честотата.

За измерване на честотата се използва 6-ия пин. Този щифт е свързан с микроконтролера. За да определите цвета на обекта, първо задайте всички входни щифтове като входни и изходни щифтове като изходни. Тук няма полза от аналогови щифтове. След това задайте желаното мащабиране на честотата, като настроите щифтовете S0, S1 или високо, или ниско.

Сега, за да откриете цвета на обекта, активирайте всеки тип филтър като се използват линии за подбор S2 и S3. След активиране на филтъра измервайте честотата, генерирана на 6-ия пин с помощта на микроконтролер . Когато щифтовете S2 и S3 са ниски, се активират червени цветни филтри и се открива интензивността на червените компоненти на обекта. По същия начин, управлението на S2 ниско и S3 високо открива синия компонент, а шофирането както на S2, S3 до High открива зелени компоненти на обекта. Всички тези стойности се събират и сравняват, за да се получи действителният цвят на обекта. Околната светлина може да причини промени в измерванията, така че сензорът и обектът трябва да бъдат защитени от околната светлина по време на измерването.

0,01 μF до 0,1 μF кондензатори трябва да се използва за отделяне на захранващите линии. За устойчивост на входящ шум е необходима електрическа връзка с нисък импеданс на изхода на устройството и масата на устройството. Необходим е буфер, ако на изхода се използват линии, по-големи от 12 инча.

Pin диаграма

Pin-Diagram-of-TCS3200

TCS3200 се предлага на пазара като 8-пинов LEAD SOIC пакет D. Пиновото описание на този модул е дадено по-долу -

Pin-1 и Pin-2 са съответно S0, S1 линии за избор. Тези щифтове се използват за мащабиране на честотата.
Pin-3, OE, е щифтът за активиране на изхода. Този щифт е активен ниско.
Pin-4, GND, е заземеният щифт. Този щифт е земята на захранването.
Pin-5, VDD, е щифтът на захранващото напрежение.
Pin-6, OUT, е изходният честотен щифт. Този щифт е свързан с микроконтролера за четене на стойности.
PIn-7 и Pin-8 са съответно линиите за подбор S2, S3. Тези щифтове се използват като входове за избор на фотодиод.

Логиката на линията за избор за мащабиране на честота е както

“k карта продукт на калкулатор на суми ”

Когато и двете S0, S1 са НИСКИ, устройството е в режим на изключване.
Когато S0 е LOW и S1 HIGH, мащабирането на изходната честота ще бъде 2%.
Когато S0 е HIGH и S1 е LOW, мащабирането на изходната честота ще бъде 20%.
Когато и двете S0 и S1 са ВИСОКИ, мащабирането на изходната честота ще бъде 100%.

Спецификации

Някои от спецификациите на TCS3200 са както следва -

Основните блокове на този модул са TCS3200 RGB сензорен чип и 4 бели светодиода.
Четирите светодиода са дадени, за да осигурят достатъчно условия за осветление на сензора по време на откриване на цвят.
Чипът TCS3200 се състои от 8 × 8 масива от фотодиоди, които могат да откриват червени, сини, зелени цветове.
Този модул работи на входно захранващо напрежение от 2.7V до 5.5V.
Цифровият TTL интерфейс присъства в този модул.
Чипът TCS3200 преобразува интензивността на светлината в честота с висока разделителна способност.
Този модул не изисква ADC за получаване на цифрови стойности и може да бъде свързан директно към цифрови щифтове на микроконтролери.
TCS3200 има програмируем цвят и пълномащабна изходна честота.
Функцията за изключване също се дава на този модул.
Диапазонът на работните температури на този модул е от -40 ° C до 85 ° C.
TCS3200 съдържа филтри за червени, сини, зелени цветове.
Този модул съдържа нелинейна грешка от 0,2% при 50kHz.
Модулът TCS3200 има стабилно съотношение на температурата 200 ppm / ° C.

Приложения на TCS3200

Някои от приложенията на TCS3200 са дадени по-долу -

TCS3200 се използва за откриване на цвета на повърхностите.
Този модул намира приложение в промишлеността, здравеопазването и производствените предприятия.
TCS3200 се прилага в системите за медицинска диагностика.
За контрол на консистенцията на RGB LED се използва TCS3200.
TCS3200 се прилага за управление на промишлени процеси.
В лазерни лентови лентови машини за откриване на цвят се използва TCS3200.
За откриване на хронични бъбречни заболявания TCS3200 се използва за анализ на урината.
TCS3200 се използва в системите за сортиране на плодове.
Интензитетът на синьо, червено, зелено излъчване може да бъде измерен с помощта на този сензорен модул.
За класифициране на различни видове метали се използва този модул.
Хранителната индустрия използва този сензор за сортиране на плодове и зеленчуци.
TCS3200 се използва и при стоматологична диагностика и за откриване на амоняк.
За проектиране на приемник от светлина към честота в многоцветна комуникация с видима светлина се използва TCS3200.

Алтернативна IC

Някои от интегралните схеми, които се предлагат на пазара, които могат да се използват като алтернатива на TCS3200, са TCS3400, TCS34715, TCS35727 и др ...

По време на измерванията е важно да защитите сензора от околната светлина, UV лъчението и IR лъчението. Този модул се използва и от студенти по инженерство и любители за проектиране на различни интересни и лесни проекти. Този сензор е лесен за връзка с контролери като Arduino , Raspberry Pi , и т.н ... Допълнителни подробности относно електрическите характеристики и оформлението на TCS3200 можете да намерите в лист с данни . Какво време отдели модулът TCS3200 за откриване на цвят за вашето приложение?