التعرف على اللون W / TCS230 مستشعر و Arduino [رمز المعايرة مضمن]: 12 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

بواسطة موقع ElectropeakElectroPeak الرسمي

حول: ElectroPeak هو مكانك الوحيد لتعلم الإلكترونيات ونقل أفكارك إلى واقع ملموس. نحن نقدم أدلة من الدرجة الأولى لتظهر لك كيف يمكنك إنشاء مشاريعك. نقدم أيضًا منتجات عالية الجودة بحيث يكون لديك… المزيد حول Electropeak »

ملخص

في هذا البرنامج التعليمي ، ستتعرف على مستشعر TCS230 وكيفية استخدامه مع Arduino للتعرف على الألوان. في نهاية هذا البرنامج التعليمي ، ستجد فكرة رائعة لإنشاء قلم منتقي الألوان. باستخدام هذا القلم ، يمكنك مسح ألوان الكائنات من حولك والبدء في الرسم على شاشة LCD باستخدام هذا اللون.

ماذا ستتعلم

• مقدمة لـ TCS230
• كيفية استخدام وحدة TCS230 مع Arduino والتعرف على الألوان المختلفة

الخطوة 1: ما هو مستشعر TSC230؟

تحتوي شريحة TSC230 على مجموعة 8 × 8 من ثنائيات السيليكون الضوئية ، والتي يمكن استخدامها للتعرف على الألوان. 16 من هذه الثنائيات الضوئية بها مرشح أحمر ، و 16 بها مرشح أخضر ، و 16 بها مرشح أزرق ، والـ 16 الأخرى لا تحتوي على مرشح.

تحتوي وحدة TCS230 على 4 مصابيح LED بيضاء. تستقبل الثنائيات الضوئية الضوء المنعكس لمصابيح LED هذه من سطح الكائن ، ثم تولد تيارًا كهربائيًا اعتمادًا على اللون الذي تستقبله.

بالإضافة إلى الثنائيات الضوئية ، يوجد أيضًا محول تيار إلى تردد في هذا المستشعر. يقوم بتحويل التيار المتولد من الثنائيات الضوئية إلى التردد.

يكون ناتج هذه الوحدة على شكل نبضات مربعة مع دورة عمل بنسبة 50٪.

أفضل نطاق قياس لهذا المستشعر هو حوالي 2 إلى 4 سم.

الخطوة 2: TCS230 Pinout

يحتوي TCS230 على 4 دبابيس تحكم. يتم استخدام S0 و S1 لقياس تردد الخرج ، ويتم استخدام S2 و S3 لاختيار نوع الثنائي الضوئي. (أحمر ، أخضر ، أزرق ، بدون فلتر)

تحتوي دارة محول التيار إلى التردد على فواصل تردد. يمكنك التحكم في مقسم التردد هذا باستخدام دبابيس التحكم S0 و S1.

على سبيل المثال ، إذا كنت تريد قياس قيمة اللون الأزرق في كائن ما ، فيجب عليك تعيين حالة S2 pin إلى منخفض ، وحالة S3 pin إلى مرتفع في نفس الوقت.

الخطوة 3: المواد المطلوبة

مكونات الأجهزة

اردوينو UNO R3 * 1

وحدة مستشعر التعرف على اللون TCS230 * 1

اللوح * 1

RGB LED * 1

شاشة TFT LCD مقاس 2.4 بوصة ** * 1

سلك توصيل من ذكر إلى أنثى * 1

220 أوم المقاوم * 1

تطبيقات البرمجيات

اردوينو IDE

الخطوة 4: مستشعر الألوان TCS239 وتفاعل الأردوينو

قم بتوصيل المستشعر بـ Arduino كما ترى في الصورة التالية. ثم قم بتحليل إخراج الألوان المختلفة عن طريق تهيئة المسامير من S0 إلى S4.

الخطوة 5: الدائرة

قم بتوصيل المستشعر بـ Arduino وفقًا للدائرة التالية.

الخطوة 6: الكود

يقيس الكود التالي إشارة الإخراج لكل لون من الألوان الثلاثة ويعرض النتيجة على المنفذ التسلسلي.

تتحكم وظيفة اللون في دبابيس S2 و S3 لقراءة كل ألوان الكائن. تستخدم هذه الوظيفة الأمر pulseln لاستقبال النبضات المرسلة بواسطة مستشعر الألوان. لمزيد من المعلومات ، يمكنك قراءة هذه الصفحة.

؟: المشغل الشرطي يعمل هذا الأمر مثل الأمر if and else.

إذا كان الشرط صحيحًا ، فسيتم تنفيذ exp1 ، وإلا فسيتم تنفيذ exp2.

الخطوة 7: معايرة مستشعر الألوان TCS230

من أجل معايرة المستشعر ، أنت بحاجة إلى جسم أبيض.

تقوم وظيفة المعايرة بمعايرة المستشعر. للقيام بذلك ، ما عليك سوى إدخال الحرف "c" في النافذة التسلسلية. ثم قم بإزالة جميع الكائنات الملونة الموجودة حول المستشعر وأعد إدخال "c". الآن خذ جسمًا أبيض بالقرب من المستشعر وأدخل "c" مرة أخرى.

بعد المعايرة ، إذا أبقيت الجسم الأبيض أمام المستشعر ، يجب أن ترى قيمة 255 (أو حوالي 255) لكل لون من الألوان الثلاثة الأحمر والأخضر والأزرق في النافذة التسلسلية.

تقوم وظيفة المعايرة بحساب وتخزين الحد الأقصى والحد الأدنى من التغييرات في تردد خرج المستشعر في كل من البيئة الملونة وغير الملونة.

ثم في جزء الحلقة ، يقوم بتعيين نطاق تغيير اللون إلى 0-255 (أو أي نطاق آخر تحدده).

يمكنك العثور على مزيد من المعلومات حول أمر الخريطة هنا.

الخطوة 8: الكود

الخطوة 9: اصنع قلم لاقط اللون باستخدام مستشعر TCS230 و Arduino

إذا كنت تستخدم Arduino UNO ، فيجب عليك لحام دبابيس مستشعر اللون بلوحة Arduino باستخدام الأسلاك. ولكن إذا كنت تستخدم Arduino MEGA ، فيمكنك استخدام آخر دبابيس على اللوحة لتوصيل مستشعر الألوان بها.

إذا كنت تستخدم درع LCD لأول مرة ، يمكنك مشاهدة برنامج الإعداد التعليمي هنا.

يقوم الكود التالي بإنشاء صفحة طلاء على شاشة LCD. اللون الافتراضي للقلم هو الأحمر. استمر في الضغط على المفتاح وأغلق مستشعر اللون أمام الكائن المطلوب لتحديد لونه. ثم يتغير لون قلمك إلى لون ذلك الكائن.

الخطوة 10: الدائرة

الخطوة 11: الكود

يتم استدعاء وظيفة pick_color عند الضغط على المفتاح. يقرأ لون الكائن الموجود بالقرب من المستشعر ويغير لون القلم إلى هذا اللون.