TCS3200颜色传感器使用说明[借鉴].pdfVIP

精品文档 ·可编辑版 TCS3200 颜色传感器是一款全彩的颜色检测器，包括了一块TAOS TCS3200RGB 感应芯片 4 个白光LED 灯，TCS3200 能在一定的范围内检测和测量几乎所有的 可见光。它适合于色度计测量应用领域。比如彩色打印、医疗诊断、计算机彩色监 视器校准以及油漆、纺织品、化妆品和印刷材料的过程控制。 通常所看到的物体颜色，实际上是物体表面吸收了照射到它上面的白光( 日光) 中的一部分有色成分，而反射出的另一部分有色光在人眼中的反应。白色是由各种 频率的可见光混合在一起构成的，也就是说白光中包含着各种颜色的色光(如红 R、黄Y 、绿G、青V 、蓝B、紫P)。根据德国物理学家赫姆霍兹(Helinholtz)的三 原色理论可知，各种颜色是由不同比例的三原色(红、绿、蓝)混合而成的。 由上面的三原色感应原理可知，如果知道构成各种颜色的三原色的值，就能够 知道所测试物体的颜色。对于TCS3200D 来说，当选定一个颜色滤波器时，它只 允许某种特定的原色通过，阻止其它原色的通过。例如：当选择红色滤波器时，入 射光中只有红色可以通过，蓝色和绿色都被阻止，这样就可以得到红色光的光强； 同理，选择其它的滤波器，就可以得到蓝色光和绿色光的光强。通过这三个光强值， 就可以分析出反射到TCS3200D 传感器上的光的颜色。 TCS3200D 传感器有红绿蓝和清除4 种滤光器，可以通过其引脚S2 S3 的高 低电平来选择滤波器模式，如下图。 TCS3200D 有可编程的彩色光到电信号频率的转换器，当被测物体反射光的红、 绿、蓝三色光线分别透过相应滤波器到达TAOS TCS3200RGB 感应芯片时，其内 置的振荡器会输出方波，方波频率与所感应的光强成比例关系，光线越强，内置的 振荡器方波频率越高。TCS3200 传感器有一个OUT 引脚，它输出信号的频率与内 置振荡器的频率也成比例关系，它们的比率因子可以靠其引脚S0 S1 的高低电 平来选择，如下图。 1 / 10 精品文档 ·可编辑版 这个测试实验，我把TCS3200 传感器OUT 引脚输出信号频率与其内置振荡器 频率比率因子设为2%，有了输出频率比例因子，但是如何通过OUT 引脚输出信 号频率来换算出被测物体由三原色光强组成的RGB 颜色值呢？这还需进行白平衡 校正来得到RGB 比例因子才行！ 白平衡校正方法是：把一个白色物体放置在TCS3200 颜色传感器之下，两者相 距10mm 左右，点亮传感器上的4 个白光LED 灯，用Arduino 控制器的定时器设 置一固定时间1s，然后选通三原色的滤波器，让被测物体反射光中红、绿、蓝三 色光分别通过滤波器，计算1s 时间内三色光对应的TCS3200 传感器OUT 输出信 号脉冲数（单位时间的脉冲数包含了输出信号的频率信息），再通过正比算式得到 白色物体RGB 值255 与三色光脉冲数的比例因子。有了白平衡校正得到的RGB 比 例因子，则其它颜色物体反射光中红、绿、蓝三色光对应的TCS3200 输出信号1s 内脉冲数乘以R、G、B 比例因子，就可换算出了被测物体的RGB 标准值了。 现在谈谈，如何进行TCS3200 各控制引脚与Arduino 控制器的硬件连线问题， 下图分别是TCS3200 传感器和其连线图。 2 / 10 精品文档 ·可编辑版 上图中TCS3200 传感器各控制引脚与Arduino 控制器数字端口连线的对应关系， 我设置为： #define S0 6 #define S1 5 #define S2 4 #define S3 3 #define OUT 2 #define LED 7 当被测物体为不发光物体时，应该把TCS3200 的LED 引脚设置为高电平，以点 亮TCS3200 传