Как работает датчик цвета Arduino. Какие модели датчиков цвета существуют. Как подключить и настроить датчик цвета для Arduino. Для чего можно использовать датчик цвета в проектах с Arduino.
Принцип работы датчика цвета для Arduino
Датчик цвета для Arduino — это электронный компонент, позволяющий определять цвет объектов. Принцип его работы основан на измерении интенсивности отраженного света разных длин волн.
Типичный датчик цвета состоит из следующих основных элементов:
- Светодиоды разных цветов (обычно красный, зеленый, синий)
- Фотодиод или фоторезистор
- Преобразователь сигнала
Алгоритм работы датчика цвета следующий:
- Поочередно включаются светодиоды разных цветов, освещая измеряемый объект
- Отраженный свет улавливается фотодиодом
- Интенсивность отраженного света преобразуется в цифровой сигнал
- На основе полученных данных определяется цвет объекта
Популярные модели датчиков цвета для Arduino
Для работы с Arduino доступны различные модели датчиков цвета. Рассмотрим наиболее распространенные варианты:
TCS3200
TCS3200 — один из самых популярных датчиков цвета. Его основные характеристики:
- Определяет основные цвета RGB
- Имеет встроенную светодиодную подсветку
- Выходной сигнал — частота импульсов
- Напряжение питания 3-5В
TCS34725
TCS34725 — более продвинутая модель датчика цвета. Ее особенности:
- Определяет RGB + яркость света
- Имеет встроенный ИК-фильтр
- Интерфейс I2C
- 16-битное разрешение АЦП
APDS-9960
APDS-9960 — многофункциональный датчик. Помимо определения цвета он также может:
- Измерять освещенность
- Определять приближение объектов
- Распознавать жесты
Подключение датчика цвета к Arduino
Рассмотрим процесс подключения датчика цвета TCS3200 к плате Arduino:
- Подключите VCC датчика к выводу 5V Arduino
- Подключите GND датчика к выводу GND Arduino
- Подключите S0 и S1 датчика к цифровым пинам Arduino (например, 4 и 5)
- Подключите S2 и S3 датчика к цифровым пинам Arduino (например, 6 и 7)
- Подключите OUT датчика к цифровому пину Arduino (например, 8)
После подключения можно приступать к настройке и программированию датчика.
Настройка и калибровка датчика цвета
Для корректной работы датчика цвета необходимо выполнить его настройку и калибровку. Основные этапы этого процесса:
- Установка частоты выходного сигнала (через пины S0 и S1)
- Выбор фильтров RGB (через пины S2 и S3)
- Калибровка белого цвета
- Калибровка черного цвета
- Настройка чувствительности датчика
Калибровка позволяет учесть особенности освещения и повысить точность определения цветов.
Программирование датчика цвета на Arduino
Для работы с датчиком цвета на Arduino потребуется написать соответствующий скетч. Основные этапы программирования:
- Инициализация пинов датчика
- Настройка частоты и фильтров
- Считывание данных с выхода датчика
- Преобразование полученных значений в RGB
- Определение цвета на основе RGB значений
Пример простого кода для считывания RGB значений с датчика TCS3200:
«`cpp #define S0 4 #define S1 5 #define S2 6 #define S3 7 #define sensorOut 8 int redFrequency = 0; int greenFrequency = 0; int blueFrequency = 0; void setup() { pinMode(S0, OUTPUT); pinMode(S1, OUTPUT); pinMode(S2, OUTPUT); pinMode(S3, OUTPUT); pinMode(sensorOut, INPUT); digitalWrite(S0, HIGH); digitalWrite(S1, LOW); Serial.begin(9600); } void loop() { // Чтение красного цвета digitalWrite(S2, LOW); digitalWrite(S3, LOW); redFrequency = pulseIn(sensorOut, LOW); // Чтение зеленого цвета digitalWrite(S2, HIGH); digitalWrite(S3, HIGH); greenFrequency = pulseIn(sensorOut, LOW); // Чтение синего цвета digitalWrite(S2, LOW); digitalWrite(S3, HIGH); blueFrequency = pulseIn(sensorOut, LOW); // Вывод значений RGB Serial.print(«R = «); Serial.print(redFrequency); Serial.print(» G = «); Serial.print(greenFrequency); Serial.print(» B = «); Serial.println(blueFrequency); delay(100); } «` Этот код инициализирует датчик, считывает значения RGB и выводит их в монитор порта.Применение датчиков цвета в проектах Arduino
Датчики цвета находят широкое применение в различных проектах на базе Arduino. Вот некоторые варианты их использования:
- Сортировка объектов по цвету (например, конфет или деталей)
- Создание роботов, следующих по цветной линии
- Автоматизация процессов в сельском хозяйстве (определение спелости плодов)
- Контроль качества в производстве (проверка цвета продукции)
- Создание «умных» светильников, реагирующих на цвет окружения
- Разработка игр и интерактивных инсталляций
Проблемы и решения при работе с датчиками цвета
При использовании датчиков цвета могут возникать некоторые проблемы. Рассмотрим наиболее распространенные из них и способы их решения:
Низкая точность определения цвета
Причины: — Недостаточная калибровка — Влияние внешнего освещения — Неправильное расстояние до объекта
Решения: — Проведите тщательную калибровку датчика — Используйте защитный экран от внешнего света — Обеспечьте постоянное расстояние между датчиком и объектом
Ошибки при определении похожих цветов
Причины: — Ограниченные возможности датчика — Недостаточное разрешение АЦП
Решения: — Используйте более точные модели датчиков — Примените алгоритмы усреднения результатов — Ограничьте набор распознаваемых цветов
Нестабильность показаний
Причины: — Электромагнитные помехи — Колебания напряжения питания
Решения: — Используйте экранированные провода — Обеспечьте стабильное питание датчика — Примените программную фильтрацию данных
Альтернативы датчикам цвета в проектах Arduino
Хотя датчики цвета очень удобны для многих задач, в некоторых случаях можно рассмотреть альтернативные варианты:
- Фоторезисторы — для простого определения яркости
- ИК-датчики — для обнаружения объектов без учета их цвета
- Камеры — для более сложного анализа изображений
- Спектрометры — для высокоточного анализа спектра
Выбор конкретного решения зависит от требований проекта и доступных ресурсов.
Заключение
Датчики цвета являются мощным инструментом для расширения возможностей проектов на базе Arduino. Они позволяют создавать интересные и полезные устройства, взаимодействующие с окружающим миром на основе цветовой информации.
При правильном подходе к выбору, подключению и настройке датчика цвета можно добиться высокой точности и надежности его работы. Это открывает широкие возможности для творчества и инноваций в области робототехники, автоматизации и интерактивных систем.
Датчик цвета | 2 Схемы
Содержание
- 1 Подключение датчика TCS3200
- 2 Испытания датчика цветов
- 3 Полезные ссылки
Датчик TCS3200 предназначен для распознавания цвета поверхности. Датчик приобретен как и многие другие модули для Ардуино – на Алиэкспрессе (за 4 доллара). Устройство поставляется в антистатическом пакете.
Габаритные размеры модуля 37 х 30 10 мм, в плате имеется четыре крепежных отверстия, диаметром 3 мм, масса устройства составляет 4.1 г.
Как оказалось, в производстве модуля допущен заводской брак, маркировка контактов на лицевой и тыльной стороне платы не совпадает. Как установил экспериментальным путем автор обзора – верна, видимо, та маркировка, которая находится со стороны светодиодов.
На плате модуля хорошо видны четыре белых светодиода подсветки, между которыми размещен детектор, который представляет собой матрицу из 64 фотодиодов, 16 из которых имеют красный светофильтр, 16 – зеленый, 16 синий и оставшиеся 16 не имеют светофильтра. Рассмотреть матрицу фотодиодов можно в достаточно сильную лупу. В данном устройстве осуществляется преобразование информации от фотодиодов в импульсы с частотой, которая пропорциональна яркости падающего на фотодиоды света. Считывая данные с разных групп светодиодов можно, получить представление о том каков цвет световых лучей, падающих на матрицу фотодиодов.
Подключение датчика TCS3200
Всего модуль имеет восемь выводов.
- VСС – питание 5В,
- GND – общий провод,
- OUT – информационный выход,
- LED – вывод управления светодиодами подсветки,
- S0 и S1 масштабирование частоты выходного сигнала,
- S2 и S3 – выбор группы светодиодов [1-5].
При напряжении питания 5В модуль потребляет 21 мА при включенной подсветке и 2 мА при отключенной. Отключение светодиодной подсветки производится подачей низкого логического уровня на вывод LED.
Следует иметь в виду, что при оборванной линии питания светодиоды не гаснут.
Частота сигнала на выходе OUT может достигать 500 кГц [5-6], выводы S0 и S1 задают коэффициент деления частоты, если на оба эти вывода пода низкий логический уровень, то устройство отключается.
S0 | S1 | |
Отключение | ||
1 | 2% | |
1 | 20% | |
1 | 1 | 100% |
Выводы S2 и S3 служат для выбора задействованной группы фотодиодов [1,6]
S2 | S3 | |
Красный | ||
1 | Синий | |
1 | Белый | |
1 | 1 | Зеленый |
Рассматриваемое устройство требует достаточно серьезного кода для обработки поступающей с него информации. Как понимает, автор матрица фотодиодов в данной конфигурации чипа очень сильно засвечивается светодиодами подсветки [6], а также чувствительный к инфракрасному излучению [7]. Бленда для защиты фотодиодов от прямой засветки светодиодами совершенно необходима, так же, как понимает автор, крайне желателен ИК-фильтр [7]. В качестве бленды автор применил пластмассовую трубку, длинной 12 и внешним диаметром 8 мм, которая обмотана несколькими слоями изоленты, между которыми проложена пищевая фольга. ИК-фильтра у автора нет.
Для калибровки датчика была использована программа TCS3200_1 [1]. В процессе калибровки требуется взять однотонную красную, синюю и зеленую поверхности. Автор использовал обложки папок, соответствующих цветов.
В процессе калибровки датчика надо поднести цветную поверхность с расстояния 15-10 см вплотную к датчику. При этом надо зафиксировать, как будет меняться диапазон значений для соответствующего канала, возвращаемый программой TCS3200_1.
Испытания датчика цветов
На иллюстрациях ниже приведены результаты измерения для красного, зеленого и синего канала соответственно. Т.е. для первого из трех рисунков имеет значение первый столбец данных, для второго – второй, а для третьего – третий.
Затем из полученных значений для каждого из каналов надо выбрать максимальные и минимальные значения диапазона, которые следует подставить в программу TCS3200_2 [1]. Именно эта программа будет производить распознавание цветов. Значения диапазона нужно подставлять на место второго и третьего параметров функции map [8-9], для красного цвета 52 строка кода, для зеленого – 69, для синего – 86. Как понимает автор, конкретные значения диапазона сильно зависят от условий освещенности, характера поверхности, поэтому калибровать датчик надо в условиях максимально приближенных к тем в которых он будет использоваться. После описанных выше манипуляций датчик, должен быть готов к работе. Результат, возвращаемый программой TCS3200_2
для красной папки
Зеленая папка
Синяя папка
Черная матовая поверхность (бокс CD-диска)
Как хорошо видно, по результатам измерения, красную поверхность датчик, более или менее идентифицирует, а вот отличить зеленую поверхность от синей устройство практически не в состоянии. При низкой интенсивности внешнего сигнала датчик склонен определять синий цвет на любой поверхности. Такое поведение устройства можно объяснить тем, что не был использован инфракрасный фильтр. Дело в том, что к ближнему ИК-излучению чувствительны все фотодиоды [7], а вот человеческий глаз его не видит, таким образом, способность поверхности поглощать и отражать ИК-излучение с длиной волны около 850 нм должно очень серьезно влиять на результаты измерения. В текущем виде датчик подходит, для того чтобы отличать красную поверхность от поверхности иного цвета. При этом оттенки красного в целом опознаются как красный цвет.
Красный картон опознается хорошо
А вот красная клеенка уже хуже
Вне конкуренции оказалась эта красная папка.
Оранжевую бумагу датчик тоже опознал как поверхность красного цвета.
В заключении следует отметить, что наличие бленды на фотодиодной матрице совершенно обязательно. Для иллюстрации можно посмотреть, что показывает программа TCS3200_2 на красном картоне с рис. 18 без бленды. Хорошо видно, что датчик полностью засвечен белым светом.
Справедливости ради, красная папка с рис. 22 и в этом случае остается красной, но по показаниям, хорошо видно насколько зашумлен сигнал.
Таким образом, можно заключить, что в текущем виде без доработки датчик еле справляется с отличием красной поверхности от какой-то другой, о различении оттенков и речи не идет. Хотя это можно объяснить, тем, что попавший автору датчик не вполне исправен, или автор не разобрался с маркировкой выводов, или просто автор допусти при испытании датчиков серьезную ошибку.
Полезные ссылки
- wikihandbk.com/wiki/Arduino:Примеры/Гайд_по_использованию_датчика_цвета_TCS230/TCS3200_с_Arduino
- роботехника18.рф/датчика-цвета-ардуино-подключение/
- alex.lyceum-2.ru/index.php/2015/11/22/datchik-cveta-tcs3200/
- robot-kit.ru/article_info.php/articles_id/4/article/-font-color—993300–Statya-pro-modul-opredeleniya-cveta-RKP-TSC3200—font-
- umdom. by/arduino/arduino-датчик-распознавания-цвета-tcs3200
- forum.amperka.ru/threads/Датчик-цвета-tcs3200.5888/
- blog.kvv213.com/2018/01/datchik-sveta-i-tsveta-tcs3200-arduino-mega-chto-to-poluchaetsya/
- arduinoplus.ru/coding-arduino/functions/matematika/map/
- arduino.ru/Reference/Map
Файлы проекта можете взять в архиве. Материал подготовил специально для сайта 2shemi.ru – Denev
Датчики Arduino в Челябинске: 209-товаров: бесплатная доставка, скидка-46% [перейти]
Партнерская программаПомощь
Челябинск
Каталог
Каталог Товаров
Одежда и обувь
Одежда и обувь
Стройматериалы
Стройматериалы
Текстиль и кожа
Текстиль и кожа
Здоровье и красота
Здоровье и красота
Детские товары
Детские товары
Продукты и напитки
Продукты и напитки
Электротехника
Электротехника
Дом и сад
Дом и сад
Вода, газ и тепло
Вода, газ и тепло
Промышленность
Промышленность
Торговля и склад
Торговля и склад
Все категории
ВходИзбранное
Датчики Arduino
428
556
ARDUINO B25 сенсор-датчик газа MQ7 (УГАРНЫЙ ГАЗ) Тип: Радиоконструкторы и модули, Размер: Длина
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
608
852
Датчик влажности и температуры Ардуино DHT11 / Комплектующие для платформы (Arduino) Тип:
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
299
390
ARDUINO датчик скорости вращения Тип: Активные компоненты, Корпус для электроники, Пассивные
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
554
710
Датчик влажности почвы автоматический с мини-насосом для Arduino Тип: датчик влажности почвы
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
Датчик тока для Arduino Тип: датчик
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
532
819
Датчик влажности почвы автоматический с мини-насосом для Arduino Тип: датчик влажности почвы
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
Датчик влажности почвы для Arduino Тип: датчик
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
Датчик влажности почвы и модуль детектора для Arduino Тип: датчик
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
Датчик влажности почвы Arduino с кабелем Тип: датчик
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
201
403
Датчик влажности почвы и модуль детектора влажности почвы датчик влажности почвы для Arduino Тип:
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
216
245
Датчик влажности почвы и модуль детектора для Arduino Тип: датчик
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
Датчик температуры DS1820, водонепроницаемый, из нержавеющей стали, датчик температуры 18B20 для arduino
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
Датчика резистор влажности WAVGAT HR202 HR202L для Arduino Тип: датчик
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
Датчик Температуры RTD PT100 с тонкой пленкой класса А для Arduino Тип: датчик
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
Датчик PH0-14 жидкости + Датчик PH электрода для Arduino Производитель: Ph
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
Датчик влажности почвы и модуль детектора почвы, датчик влажности почвы для Arduino Тип: датчик
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
Датчик ультразвуковой HC-SR04 дальномер HCSR04 для arduino Тип: датчик
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
167
262
Датчик влажности почвы и модуль детектора почвы, датчик влажности почвы для Arduino Тип: датчик
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
Датчик влажности почвы и модуль детектора почвы, датчик влажности почвы для Arduino Тип: датчик
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
Датчик температуры и влажности для arduino
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
Датчик температуры и влажности цифровой для Arduino
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
Датчик температуры и влажности AHT20 I2C, высокоточный датчик влажности DHT11 AHT10, улучшенная версия для arduino
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
Датчик температуры и влажности цифровой для Arduino Тип: датчик
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
Датчик PH для arduino BNC Тип: датчик
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
448
700
Датчик контроля уровня PH жидкой воды, тестер для Arduino
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
Датчик фоторезисторности для светильник Arduino Тип: датчик
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
139
154
Датчик влажности почвы для Arduino с кабелем длиной 1,3/5 м Тип: датчик
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
Датчик качества MQ-135 для Arduino M2 Тип: датчик
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
2 страница из 14
Цветовой детектор RGB с использованием сенсорного модуля TCS3200 » Изобретения и самоделки
Цветовой детектор RGB с использованием сенсорного модуля TCS3200.
Это простой датчик цвета, использующий Arduino Uno R3 и TCS3200 модуль датчика цвета. Он может быть полезен для идентификации и обнаружения цвета для установок пищевой промышленности, приложений для цветных принтеров, приложений для смешивания красок и других промышленных приложений, включая робототехнику. Этот проект используется для определения основных цветов (красного, зеленого и синего или RGB) — цветов, которые физически доступны в виде светодиодов в одной упаковке; например, RGB LED с общим катодом или с общим катодом. Мы можем отображать основные цвета, а также генерировать определенные цвета, изменяя код Arduino. Проект демонстрирует базовое сопряжение датчика TCS3200, Arduino Uno и RGB LED с общим катодом. Рис. 1: Модуль датчика цвета TCS3200 Модуль датчика цвета TCS3200 (SEN0101) показан на рисунке 1, а микроскопическое изображение массивов RGB — на рисунке 2. На микроскопическом уровне вы можете видеть квадратные прямоугольники внутри глаза на датчик. Эти квадраты являются массивами матрицы RGB. Каждый из этих блоков содержит три датчика: по одному для измерения красного, зеленого и синего света. Это лучше, чем модуль датчика цвета TCS230. Этот датчик можно использовать для идентификации любого количества цветов с помощью точного программного кода.
Товары для изобретателей Ссылка на магазин.
Рис. 2: Микроскопическое изображение чипа TCS3200
Схема и работа
На рис. 3 показана принципиальная схема детектора цвета RGB с использованием TCS3200. Он работает от источника питания 9 В, подключенного к разъему CON1. Тем не менее, плата Arduino Uno требует только 5В. Таким образом, он имеет мостовой выпрямитель с регулятором, который преобразует логику 9 В в 5 В, которая может быть дополнительно преобразована в 3,3 В с помощью регулятора напряжения LM1117. Рис. 3: Принципиальная схема детектора цвета RGB с использованием TCS3200. Мозгом схемы является плата Arduino Uno R3 с ATmega328 или микроконтроллер ATmega328P (MCU). Он имеет 14 цифровых входов / выходов (I / O) и шесть аналоговых входных контактов, флэш-память 32 КБ, кварцевый генератор 16 МГц, разъем USB, разъем питания, разъем ICSP и кнопку сброса. Модуль TCS3200 имеет восемь контактов, как показано на рис. 4. Этот модуль состоит из программируемых цветных преобразователей света в частоту, которые объединяют настраиваемые кремниевые фотодиоды и преобразователь тока в частоту на одной монолитной интегральной схеме CMOS. Выходной сигнал является прямоугольным (50-процентный рабочий цикл) с частотой, прямо пропорциональной интенсивности света (освещенности). Рис. 4: Схема контактов модуля датчика цвета TCS3200. Цифровые входы и выходы обеспечивают прямой интерфейс с MCU или другими логическими схемами. Разрешение выхода (OE) переводит выход в состояние высокого импеданса для нескольких устройств, совместно использующих входную линию MCU. В TCS3200 преобразователь света в частоту считывает матрицу 8 × 8 фотодиодов. Шестнадцать фотодиодов имеют синие фильтры, еще шестнадцать — зеленые, еще шестнадцать — красные, а остальные шестнадцать — без фильтров.
Электроника для самоделок вкитайском магазине.
Все фотодиоды одного цвета подключены параллельно. Контакты S2 и S3 TCS3200 используются для выбора группы фотодиодов (красный, зеленый, синий и прозрачный), которые активны. Подробное описание выводов приведено в таблицах I, II и III соответственно. Каждый массив датчиков в этих трех массивах выбирается отдельно в зависимости от требований. Следовательно, это известно как программируемый датчик. Модуль может использоваться для определения только определенного цвета. Содержит фильтры для выбора. Есть четвертый режим без фильтра. Без фильтра датчик обнаруживает белый свет.
Сборка и тестирование
Схема односторонней печатной платы детектора цвета RGB с использованием TCS3200 показана на рис. 5, а компоновка его компонентов — на рис. 6. Рис. 5: Схема печатной платы фактического размера детектора цвета RGB с использованием TCS3200. Рис. 6: Компонентная компоновка PCB
Загрузите PDF-файлы для печатных плат и компонентов:
нажмите здесьРабота над проектом проста, потому что это базовая схема для взаимодействия с датчиком TCS3200. Когда красный цвет находится рядом с датчиком, он автоматически определяет цвет с помощью фотодиодных матриц, а затем в окне последовательного монитора Arduino отображается значение интенсивности цвета RGB вместе с именем цвета. В то же время, красный светодиод светится в RGB светодиод. Аналогично, оставшиеся два цвета (зеленый и синий) отображаются в окне последовательного монитора Arduino, а соответствующий цветной светодиод светится в RGB.
Программное обеспечениеПрограммное обеспечение написано на языке программирования Arduino . Arduino Uno Board1 программируется с использованием программного обеспечения Arduino IDE. ATmega328P на плате Arduino Uno поставляется с предварительно запрограммированным загрузчиком, который позволяет загружать в него новый код без использования внешнего аппаратного программатора. Подключите плату Arduino к ПК и выберите правильный COM-порт в Arduino IDE. Скомпилируйте программу / эскиз (TCS3200.ino). Выберите нужную доску из меню Инструменты → Доска в IDE Arduino и загрузите эскиз. Загрузите программу во внутреннюю память MCU. Эскиз лежит в основе системы и выполняет все основные функции. Он скомпилирован и загружен с использованием Arduino IDE 1.6.4.
Скачать исходный код
В этом проекте внешние заголовочные файлы не требуются для программирования. Это простой способ определить интенсивность цвета RGB на последовательном порту. Авторский прототип показан на рис. 7. Рис. 7: Авторский прототип Пармарти Канакараджа — доцент в Техническом колледже Уша Рама, Андхра-Прадеш.
electronicsforu.com
Датчик Цвета LEGO® Mindstorms® EV3 ⋆ Журнал научно-технического творчества педагогов и школьников «Главный конструктор»
Датчик цвета LEGO® Mindstorms® EV3:
- Датчик цвета
Датчик цвета — это цифровой датчик, который может определять цвет или яркость света, поступающего в небольшое окошко на лицевой стороне датчика . Этот датчик может работать в трех разных режимах: в режиме «Цвет», в режиме «Яркость отраженного света» и в режиме «Яркость внешнего освещения» .
В режиме «цвет» датчик цвета распознает семь цветов: черный, синий, зеленый, желтый, красный, белый и коричневый, а также отсутствие цвета . Эта способность различать цвета означает, что ваш робот может быть запрограммирован таким образом, чтобы он сортировал цветные мячи или кубики, произносил названия обнаруженных им цветов или прекращал действие, увидев красный цвет.
В режиме «яркость отраженного света» датчик цвета определяет яркость света, отраженного света светодиода датчика излучающего красный свет . Датчик использует шкалу от 0 (очень темный) до 100 (очень светлый) . Это означает, что ваш робот может быть запрограммирован таким образом, чтобы он двигался по белой поверхности до тех пор, пока не будет обнаружена черная линия, или чтобы он интерпретировал идентификационную карточку с цветовым кодом.
В режиме«яркость внешнего освещения» датчик цвета определяет силу света, входящего в окошко из окружающей среды, например солнечного света или луча фонарика . Датчик использует шкалу от 0 (очень темный) до 100 (очень светлый) . Это означает, что ваш робот может быть запрограммирован таким образом, чтобы он подавал сигнал утром, когда восходит солнце, или чтобы он прекращал действие, если свет гаснет .
- Режим «цвет»
- Режим «яркость отраженного света»
- Режим «яркость внешнего освещения»
Частота выборки датчика цвета составляет 1 кГц.
Для наибольшей точности при выборе режима «Цвет» или «Яркость отраженного света» датчик следует расположить под прямым углом на расстоянии 10-15 мм к исследуемой поверхности, но не касаясь ее .
Рисунок 1-1. Перемещение мышью программного блока датчика цвета из палитры программирования, (расположенной в нижней части экрана) в область программ среды программирования LME. Программа использует блок «Ожидание» датчика цвета – «Сравнение» – режим «Цвет» для тестирования красного цвета.
Рисунок 1-2. Выбор цвета или несколько цветов на которые будет реагировать датчик цвета.
Рисунок 1-3. Программа использует блок «Ожидание» датчика цвета – «Сравнение» – режим «Цвет» для тестирования зеленого, синего, красного цвета.
Режим «яркость отраженного света»
Рисунок 1-4. Выбор режима «яркость отраженного света» (режим сравнения).
В режиме «яркость отраженного света» (как показано на рисунке 1-4), датчик включает красный индикатор (RGB светодиод) и измеряет количество света, отраженного обратно к нему от объекта. Диапазон значений от 0 до 100, 0 - означает очень темный, 100 - означает очень яркий. Этот режим полезен для строки ниже. Как и в случае использования режима «цвет», установите датчик как можно ближе к объекту для того, чтобы блокировать другие источники света, которые могли бы создавать помехи чтению отраженного сигнала самого датчика.
Рисунок 1-5. Датчик цвета запрограммирован на ожидание появления яркости отражения светового потока менее 50 единиц (%). То есть, программа использует блок «Ожидание» датчика цвета – «Сравнение» – режим «Яркость отраженного света» и ждет, пока яркость света не достигнет менее 50 %.
Элементы для настройки в этом режиме являются логическое сравнение с цифровым значением от 0% до 100%. Логическое сравнение указывает микрокомпьютеру EV3, как сравнивать величину сигнала поступающего с датчика цвета (оцифрованное значения отраженного от объекта светового потока) с пороговым значением (значение, которое будет вызывать определенное поведение робота). Выбор сверху вниз: равно, не равно, больше чем, больше чем или равно, меньше и меньше чем или равно. Как показано на рисунке 1-5, программа микрокомпьютера EV3 находится в ожидании, пока показания датчика станут менее 50%.
Дополнительная информация приведена в разделе «Использование датчика цвета» в меню «Справка» программного обеспечения EV3 .
Принципиальная схема датчика цвета LEGO® Mindstorms® EV3 ( оригинал схемы фирмы LEGO® можно скопировать здесь... )
Коротко и ясно о длине волны в зависимости от цвета cмотрим кино про свет:
Шановні клієнти. З 26.09.2022 магазин працює з 09:00 до 19:00
|
Детектор цвета на базе Arduino
Датчик цвета, как следует из названия, представляет собой устройство, воспринимающее или обнаруживающее цвета. Датчик цвета будет использовать внешнее средство излучения света (например, массив белых светодиодов), а затем анализировать отраженный от объекта свет, чтобы определить его цвет.
[adsense1]
Датчики цвета дадут точный цвет объекта. Датчики цвета имеют широкий спектр применений, таких как сортировка объектов по цвету, системы контроля качества, улучшение цвета принтера и т. д.
В этом проекте мы разработали простое приложение для датчика цвета Arduino, которое может определять различные цвета. Для этой цели мы использовали датчики цвета TCS3200. Введение в датчик цвета, принципиальная схема и работа над проектом датчика цвета Arduino объясняются ниже.
Изображения датчика цвета Arduino 1
Изображения датчика цвета Arduino 2
Изображения датчика цвета Arduino 3
Изображения датчика цвета Arduino 4
Изображения датчика цвета Arduino 5
Схема
Принципиальная схема
Необходимые компоненты
- Arduino Mega [Купить здесь]
- Модуль датчика цвета TCS3200 (RGB + Clear)
- Макетная плата (макетная плата)
- Блок питания
- Соединительные провода
[adsense2]
ПРИМЕЧАНИЕ . В этом проекте мы использовали Arduino Mega, так как он имеет большое количество контактов ввода-вывода, и мы подключили множество устройств, таких как датчик цвета TCS 3200, ЖК-дисплей 16X2 и 4 светодиода. Для простых данных датчика, использующих последовательную связь (информация датчика на последовательном терминале), можно использовать простой Arduino UNO.
Краткое введение в датчик цвета
С технической точки зрения, цвета — это плод нашего воображения. Когда мы видим красное яблоко, это означает, что оно отражает определенную длину волны (~700 нм для красного цвета) электромагнитного спектра. Эта энергия поглощается глазом и, основываясь на какой-то химической реакции, мозг говорит, что определенная длина волны соответствует красному цвету.
Для компьютеров датчики, различающие разные цвета, помогут определить цвет объекта. Мы увидим простой датчик цвета, использующий фоторезистор (Light Dependent Resistor — LDR) и два объекта разного цвета, скажем, красный и синий.
Когда мы освещаем оба объекта ярко-красным светом, красный объект будет отражать свет, а синий объект поглощать его. Таким образом, когда красный свет падает как на красные, так и на синие объекты, красные объекты кажутся наиболее яркими для LDR, поскольку они отражают большую часть красного света.
Точно так же, когда на оба объекта падает яркий синий свет, синий объект будет казаться сенсору самым ярким. Этот метод предназначен только для понимания работы датчика цвета, и фактические результаты могут быть неточными.
Практические датчики цвета, такие как TCS3200, немного сложнее. Датчик цвета TCS3200 — это программируемый датчик цвета, который преобразует цветной свет в частоту. Выходная частота датчика прямо пропорциональна интенсивности света, отраженного от объекта.
Модуль датчика цвета TCS3200 оснащен датчиком RGB + Clear, а также 4 яркими белыми светодиодами, встроенными в плату. TCS3200 имеет массив фотодиодов 8 x 8, по 16 для красных фильтров, синих фильтров, зеленых фильтров и Clear (без фильтра).
Функциональная блок-схема датчика цвета TCS3200 показана на следующем рисунке. Он состоит из цветных фильтров, массива фотодиодов, преобразователя тока в частоту и конечного выходного сигнала прямоугольной формы, который может подаваться непосредственно на микроконтроллер.
ИС датчика цвета TSC3200 представляет собой 8-выводную микросхему в корпусе SOC. На следующем изображении показана схема выводов микросхемы датчика цвета. При этом контакты 1 и 2 (S0 и S1) являются контактами масштабирования выходной частоты. Контакт 3 является контактом включения выхода и является активным низким контактом. Контакт 4 — это земля.
Контакт 5 — это контакт VDD, максимальное напряжение питания — 5,5 В. Контакт 6 — это выходной контакт, через который мы можем получить прямоугольный сигнал. Контакты 7 и 8 (S2 и S3) являются контактами выбора фотодиода.
Контакты 1, 2 (S0, S1) и 7, 8 (S3, S4) представляют особый интерес для датчика цвета TCS3200. S0 и S1 являются выводами масштабирования выходной частоты. С помощью этих контактов можно масштабировать частоту прямоугольной волны на выходе в зависимости от приложения или используемого микроконтроллера.
Причина масштабирования выходной частоты заключается в том, что разные микроконтроллеры имеют разные конфигурации таймеров и могут быть некоторые ограничения в функциональности счетчиков микроконтроллеров. В следующей таблице показан процент масштабирования выходных данных для различных комбинаций S0 и S1.
С0 | С1 | Масштаб выходной частоты (f0) | Типичная частота полной шкалы |
Л | л | Выключение питания | ———- |
Л | Х | 2% | 10–12 кГц |
Н | л | 20% | 100–120 кГц |
Н | Х | 100% | 500–600 кГц |
S3 и S4 — контакты выбора фотодиода. Они используются для выбора различных фотодиодов, которые связаны с различными цветовыми фильтрами (красный, синий, зеленый и прозрачный). В следующей таблице показаны различные комбинации S3 и S4 для разных типов фотодиодов.
S3 и S4 — контакты выбора фотодиода. Они используются для выбора различных фотодиодов, которые связаны с различными цветовыми фильтрами (красный, синий, зеленый и прозрачный). В следующей таблице показаны различные комбинации S3 и S4 для разных типов фотодиодов.
С3 | С4 | Тип фотодиода |
Л | л | Красный |
Л | Х | Синий |
Н | л | Прозрачный (без фильтра) |
Н | Х | Зеленый |
Датчик цвета TCS 3200 поставляется в виде модуля со всеми компонентами, такими как контакты, 4 белых светодиода, резисторы и конденсаторы в дополнение к датчику цвета Actual TCS 3200. На следующем изображении показан модуль датчика цвета в реальном времени.
Работа над проектомВ этом проекте разработан простой датчик цвета с использованием Arduino. Модуль датчика цвета воспринимает цвет в своем окружении. Работа проекта объясняется здесь.
Как упоминалось во введении к датчику цвета, датчик цвета TCS3200 имеет фильтры для красного, синего, зеленого и прозрачного цветов. Интенсивность каждого цвета представлена как частота. В Arduino мы зафиксировали масштаб выходной частоты на 100%, подав HIGH на контакты S0 и S1 датчика цвета.
Мы должны использовать контакты S2 и S3 на датчике цвета, чтобы выбрать тип фотодиода, то есть красный, зеленый или синий. Всякий раз, когда выбран конкретный фотодиод, функция PULSEIN Arduino активируется на контакте, который подключен к выходу датчика цвета.
Это поможет нам вычислить частоту выходного сигнала. Тот же процесс повторяется для всех трех фотодиодов: R, G и B. Частота во всех случаях измеряется с использованием функции PULSEIN и отображается на последовательном терминале.
Кроме того, эта информация может использоваться для определения цвета, расположенного перед датчиком, и отображения его цвета на ЖК-дисплее, а также для включения соответствующего светодиода.
КОД
Области применения- Датчики цвета имеют широкий спектр применения в области обработки изображений, цифровой обработки сигналов, обнаружения объектов, идентификации цвета и т. д.
- В промышленности датчики цвета часто используются для сортировки объектов по цвету.
Рекомендуем прочитать:
- Стартовые комплекты Arduino
Измерение частоты и рабочего цикла с помощью датчика цвета TCS230 и оборудования Arduino — Пример MATLAB и Simulink
Основное содержимое
Открытый пример
В этом примере показано, как использовать пакет поддержки Simulink® для аппаратного обеспечения Arduino® для измерения частоты и рабочего цикла компонента красного цвета объекта с помощью датчика цвета TCS230 и аппаратного обеспечения Arduino.
Supported Arduino Boards:
Arduino Due
Arduino MKR Zero
Arduino Mega 2560
Arduino Mega ADK
Arduino MKR 1000
Arduino MKR WIFI 1010
Arduino Leonardo
Arduino Micro
Arduino Nano 3.0
Arduino Nano 33 IoT
Arduino Uno
Плата управления роботом Arduino
Плата двигателя робота Arduino
Введение
В этом примере датчик цвета TCS230 (датчик цвета RGB) преобразует обнаруженный компонент красного цвета объекта преобразовать фотодиод в меандр с помощью преобразователя цвета в частоту. Частота прямоугольной волны прямо пропорциональна интенсивности красного компонента, обнаруженного фотодиодом. Фотодиод установлен на датчике цвета TCS230.
Датчик цвета TCS230 считывает цвет RGB на основе комбинации контактов S2 и S3. Масштабированный процент частоты, выдаваемый датчиком цвета, изменяется в зависимости от комбинации контактов S0 и S1. В этом примере контакты датчика цвета настроены на обнаружение красного компонента цвета объекта, расположенного перед датчиком, с выходной масштабированной частотой 100%.
Для получения дополнительной информации о датчике цвета TCS230 см. его техническое описание.
Предпосылки
Перед тем, как приступить к этим примерам, мы рекомендуем вам пройти курсы «Начало работы с оборудованием Arduino» и «Общение с оборудованием Arduino».
Необходимое оборудование
Задача 1: Настройка оборудования
Подключите датчик цвета TCS230 к плате Arduino с помощью этих контактов.
Номер контакта датчика цвета TCS230 | Номер контакта платы Arduino -------------------------------------------------- ------------------ ВКК | 3,3 В или 5 В ЗАЗЕМЛЕНИЕ | ЗАЗЕМЛЕНИЕ S0 | 36 С1 | 38 С2 | 40 С3 | 42 ВНЕ | 2
Задача 2.
Настройка модели Simulink и калибровка параметровЭтот пакет поддержки предоставляет предварительно сконфигурированную модель для измерения частоты и рабочего цикла объекта красного цвета. Выходная частота датчика цвета TCS230 масштабируется до 100%.
Чтобы открыть модель, запустите эту команду в командном окне MATLAB®:
open_system('arduino_tcs230_frequency_dutycycle_measurement')
1. Настройте параметр Input Capture pin номер в блоке Input Capture. Контакт Out датчика цвета TCS230 подключен к входному контакту захвата платы Arduino. Обязательно введите тот же номер вывода в параметре Input Capture Pin number . Для получения дополнительной информации о настройке вывода захвата ввода на поддерживаемых платах Arduino щелкните View map pin в диалоговом окне Block Parameters.
2. Дважды щелкните панель Initialize в модели, чтобы открыть подсистему Initialize Function .
Область настройки разделена на две части: Конфигурация масштабирования частоты и Конфигурация типа фотодиода . Используйте эту таблицу для подключения контактов датчика TCS230 к указанным контактам на плате Arduino для обнаружения объекта красного цвета с выходной частотой, масштабированной до 100%. Настройте ту же комбинацию в параметре Pin number каждого контакта датчика цвета TCS230. Проверьте значение параметра Constant Value в блоке Constant, соответствующем каждому контакту датчика цвета TCS230.
Контакт датчика цвета TCS230 | Пин платы Arduino | Значение, установленное в блоке констант -------------------------------------------------- ---------------------------------------- S0 | 36 | Высокая С1 | 38 | Высокая С2 | 40 | Низкий С3 | 42 | Низкий
Задача 3: запустить Simulink Model
1. На вкладке Hardware модели Simulink в разделе Mode выберите Run on board и затем нажмите Monitor & Tune .
2. Поместите предмет красного цвета перед датчиком цвета TCS230. Наблюдайте, как изменяются значения, отображаемые в параметре Частота .
Примечание : Датчик цвета TCS230 всегда выдает прямоугольную волну. Для получения дополнительной информации см. техническое описание датчика цвета TCS230.
Другие вещи, которые стоит попробовать
Настройте значения контактов датчика цвета TCS230 для обнаружения компонентов зеленого и синего цветов с различными шкалами выходной частоты. Вам нужно будет отобразить значения цвета в соответствии с коэффициентом масштабирования, который вы выбрали для выходной частоты.
Обратите внимание на то, как значения, отображаемые в параметре Частота , изменяются для объектов с более светлым или более темным оттенком красного.
Ссылки по теме
Для получения дополнительной информации о Инициализация функции Подсистема, см. Инициализация функции.
У вас есть модифицированная версия этого примера. Хотите открыть этот пример со своими правками?
Вы щелкнули ссылку, соответствующую этой команде MATLAB:
Запустите команду, введя ее в командном окне MATLAB. Веб-браузеры не поддерживают команды MATLAB.
Выберите веб-сайт, чтобы получить переведенный контент, где он доступен, и ознакомиться с местными событиями и предложениями. В зависимости от вашего местоположения мы рекомендуем вам выбрать: 904:00 .
Вы также можете выбрать веб-сайт из следующего списка:
Европа
Свяжитесь с местным офисом
- Пробная версия ПО
- Пробная версия ПО
- Обновления продукта
- Обновления продукта
Поставщики беспроводных радиочастот и ресурсы
Веб-сайт RF Wireless World является домом для поставщиков и ресурсов RF и Wireless. На сайте представлены статьи, учебные пособия, поставщики, терминология, исходный код (VHDL, Verilog, MATLAB, Labview), тесты и измерения, калькуляторы, новости, книги, загрузки и многое другое.
Сайт RF Wireless World охватывает ресурсы по различным темам, таким как RF, беспроводная связь, vsat, спутник, радар, оптоволокно, микроволновая печь, wimax, wlan, zigbee, LTE, 5G NR, GSM, GPRS, GPS, WCDMA, UMTS, TDSCDMA, Bluetooth, Lightwave RF, z-wave, Интернет вещей (IoT), M2M, Ethernet и т. д. Эти ресурсы основаны на стандартах IEEE и 3GPP. Он также имеет академический раздел, который охватывает колледжи и университеты по инженерным дисциплинам и дисциплинам MBA.
Статьи о системах на основе IoT
Система обнаружения падения для пожилых людей на базе IoT : В статье рассматривается архитектура системы обнаружения падения для пожилых людей.
В нем упоминаются преимущества или преимущества системы обнаружения падения IoT.
Подробнее➤
См. также другие статьи о системах на основе IoT:
• Система очистки туалетов AirCraft. • Система измерения удара при столкновении
• Система отслеживания скоропортящихся продуктов и овощей
• Система помощи водителю
• Система умной розничной торговли
• Система мониторинга качества воды
• Система интеллектуальной сети
• Умная система освещения на основе Zigbee
• Умная система парковки на базе Zigbee
• Умная система парковки на базе LoRaWAN.
Беспроводные радиочастотные изделия
Этот раздел статей охватывает статьи о физическом уровне (PHY), уровне MAC, стеке протоколов и сетевой архитектуре на основе WLAN, WiMAX, zigbee, GSM, GPRS, TD-SCDMA, LTE, 5G NR, VSAT, Gigabit Ethernet на основе IEEE/3GPP и т. д. , стандарты. Он также охватывает статьи, связанные с испытаниями и измерениями, посвященные испытаниям на соответствие, используемым для испытаний устройств на соответствие RF/PHY. СМ. УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ >>.
Физический уровень 5G NR : Обработка физического уровня для канала 5G NR PDSCH и канала 5G NR PUSCH была рассмотрена поэтапно. Это описание физического уровня 5G соответствует спецификациям физического уровня 3GPP. Подробнее➤
Основные сведения о повторителях и типы повторителей : В нем объясняются функции различных типов повторителей, используемых в беспроводных технологиях. Подробнее➤
Основы и типы замираний : В этой статье рассматриваются мелкомасштабные замирания, крупномасштабные замирания, медленные замирания, быстрые замирания и т. д., используемые в беспроводной связи. Подробнее➤
Архитектура сотового телефона 5G : в этой статье рассматривается блок-схема сотового телефона 5G с внутренними модулями 5G. Архитектура сотового телефона. Подробнее➤
Основные сведения о помехах и типы помех: В этой статье рассматриваются помехи по соседнему каналу, помехи в Электромагнитные помехи, ICI, ISI, световые помехи, звуковые помехи и т. д. Подробнее➤
Раздел 5G NR
В этом разделе рассматриваются функции 5G NR (новое радио), нумерология, диапазоны, архитектура, развертывание, стек протоколов (PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC) и т. д.
5G NR Краткий справочник Указатель >>
• Мини-слот 5G NR
• Часть полосы пропускания 5G NR
• БАЗОВЫЙ НАБОР 5G NR
• Форматы 5G NR DCI
• 5G NR UCI
• Форматы слотов 5G NR
• IE 5G NR RRC
• 5G NR SSB, SS, PBCH
• 5G NR PRACH
• 5G NR PDCCH
• 5G NR PUCCH
• Опорные сигналы 5G NR
• 5G NR m-Sequence
• Золотая последовательность 5G NR
• 5G NR Zadoff Chu Sequence
• Физический уровень 5G NR
• MAC-уровень 5G NR
• Уровень 5G NR RLC
• Уровень PDCP 5G NR
Руководства по беспроводным технологиям
В этом разделе рассматриваются учебные пособия по радиочастотам и беспроводным сетям. Он охватывает учебные пособия по таким темам, как сотовая связь, WLAN (11ac, 11ad), wimax, bluetooth, zigbee, zwave, LTE, DSP, GSM, GPRS, GPS, UMTS, CDMA, UWB, RFID, радар, VSAT, спутник, беспроводная сеть, волновод, антенна, фемтосота, тестирование и измерения, IoT и т. д. См. ИНДЕКС УЧЕБНЫХ ПОСОБИЙ >>
Учебное пособие по 5G — В этом учебном пособии по 5G также рассматриваются следующие подтемы, посвященные технологии 5G:
Учебник по основам 5G
Диапазоны частот
учебник по миллиметровым волнам
Рамка волны 5G мм
Зондирование канала миллиметровых волн 5G
4G против 5G
Испытательное оборудование 5G
Архитектура сети 5G
Сетевые интерфейсы 5G NR
звучание канала
Типы каналов
5G FDD против TDD
Нарезка сети 5G NR
Что такое 5G NR
Режимы развертывания 5G NR
Что такое 5G ТФ
В этом учебнике GSM рассматриваются основы GSM, сетевая архитектура, сетевые элементы, системные спецификации, приложения,
Типы пакетов GSM, структура кадров GSM или иерархия кадров, логические каналы, физические каналы,
Физический уровень GSM или обработка речи, вход в сеть мобильного телефона GSM или настройка вызова или процедура включения питания,
Вызов MO, вызов MT, модуляция VAMOS, AMR, MSK, GMSK, физический уровень, стек протоколов, основы мобильного телефона,
Планирование RF, нисходящая линия связи PS и восходящая линия связи PS.
➤Читать дальше.
LTE Tutorial , описывающий архитектуру системы LTE, включая основы LTE EUTRAN и LTE Evolved Packet Core (EPC). Он предоставляет ссылку на обзор системы LTE, радиоинтерфейс LTE, терминологию LTE, категории LTE UE, структуру кадра LTE, физический уровень LTE, Стек протоколов LTE, каналы LTE (логические, транспортные, физические), пропускная способность LTE, агрегация несущих LTE, Voice Over LTE, расширенный LTE, Поставщики LTE и LTE vs LTE advanced.➤Подробнее.
Материалы для радиочастотных технологий
На этой странице мира беспроводных радиочастот описывается пошаговое проектирование преобразователя частоты на примере повышающего преобразователя частоты 70 МГц в диапазон C.
для микрополосковой платы с использованием дискретных радиочастотных компонентов, а именно. Смесители, гетеродин, MMIC, синтезатор, опорный генератор OCXO,
амортизирующие прокладки. ➤Читать дальше.
➤ Проектирование и разработка радиочастотного приемопередатчика
➤Дизайн радиочастотного фильтра
➤Система VSAT
➤Типы и основы микрополосковых
➤Основы волновода
Секция испытаний и измерений
В этом разделе рассматриваются ресурсы по контролю и измерению, контрольно-измерительное оборудование для тестирования тестируемых устройств на основе
Стандарты WLAN, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, GSM, UMTS, LTE. ИНДЕКС испытаний и измерений >>
➤Система PXI для контрольно-измерительных приборов.
➤ Генерация и анализ сигналов
➤ Измерения физического уровня
➤ Тестирование устройства WiMAX на соответствие
➤ Тест на соответствие Zigbee
➤ Тест на соответствие LTE UE
➤ Тест на соответствие TD-SCDMA
Волоконно-оптические технологии
Волоконно-оптический компонент основы, включая детектор, оптический соединитель, изолятор, циркулятор, переключатели, усилитель,
фильтр, эквалайзер, мультиплексор, разъемы, демультиплексор и т. д. Эти компоненты используются в оптоволоконной связи.
ИНДЕКС оптических компонентов >>
➤Руководство по оптоволоконной связи
➤APS в SDH
➤Основы SONET
➤ Структура кадра SDH
➤ SONET против SDH
Поставщики беспроводных радиочастотных устройств, производители
Сайт RF Wireless World охватывает производителей и поставщиков различных радиочастотных компонентов, систем и подсистем для ярких приложений, см. ИНДЕКС поставщиков >>.
Поставщики ВЧ-компонентов, включая ВЧ-изолятор, ВЧ-циркулятор, ВЧ-смеситель, ВЧ-усилитель, ВЧ-адаптер, ВЧ-разъем, ВЧ-модулятор, ВЧ-трансивер, PLL, VCO, синтезатор, антенну, осциллятор, делитель мощности, сумматор мощности, фильтр, аттенюатор, диплексер, дуплексер, чип-резистор, чип-конденсатор, чип-индуктор, ответвитель, ЭМС, программное обеспечение RF Design, диэлектрический материал, диод и т. д.
Поставщики радиочастотных компонентов >>
➤Базовая станция LTE
➤ РЧ-циркулятор
➤РЧ-изолятор
➤Кристаллический осциллятор
MATLAB, Labview, Embedded Исходные коды
Раздел исходного кода RF Wireless World охватывает коды, связанные с языками программирования MATLAB, VHDL, VERILOG и LABVIEW.
Эти коды полезны для новичков в этих языках.
СМОТРИТЕ ИНДЕКС ИСТОЧНИКОВ >>
➤ 3–8 код VHDL декодера
➤Скремблер-дескремблер Код MATLAB
➤32-битный код ALU Verilog
➤ T, D, JK, SR триггеры лабораторные коды
*Общая медицинская информация*
Сделайте эти пять простых вещей, чтобы помочь остановить коронавирус (COVID-19).
СДЕЛАЙТЕ ПЯТЬ
1. РУКИ: Мойте их часто
2. ЛОКОТЬ: Кашляйте в него
3. ЛИЦО: Не прикасайтесь к нему
4. НОГИ: Держитесь на расстоянии более 3 футов (1 м) друг от друга
5. ЧУВСТВУЙТЕ: Болен? Оставайтесь дома
Используйте технологию отслеживания контактов >> , следуйте рекомендациям по социальному дистанцированию >> и установить систему наблюдения за данными >> спасти сотни жизней. Использование концепции телемедицины стало очень популярным в таких стран, как США и Китай, чтобы остановить распространение COVID-19так как это заразное заболевание.
Радиочастотные калькуляторы и преобразователи
Раздел «Калькуляторы и преобразователи» охватывает ВЧ-калькуляторы, беспроводные калькуляторы, а также преобразователи единиц измерения.
Они охватывают беспроводные технологии, такие как GSM, UMTS, LTE, 5G NR и т. д.
СМ. КАЛЬКУЛЯТОРЫ Указатель >>.
➤Калькулятор пропускной способности 5G NR
➤ 5G NR ARFCN и преобразование частоты
➤ Калькулятор скорости передачи данных LoRa
➤ LTE EARFCN для преобразования частоты
➤ Калькулятор антенны Yagi
➤ Калькулятор времени выборки 5G NR
IoT-Интернет вещей Беспроводные технологии
В разделе, посвященном IoT, рассматриваются беспроводные технологии Интернета вещей, такие как WLAN, WiMAX, Zigbee, Z-wave, UMTS, LTE, GSM, GPRS, THREAD, EnOcean, LoRa, SIGFOX, WHDI, Ethernet,
6LoWPAN, RF4CE, Bluetooth, Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE), NFC, RFID, INSTEON, X10, KNX, ANT+, Wavenis, Dash7, HomePlug и другие. Он также охватывает датчики IoT, компоненты IoT и компании IoT.
См. главную страницу IoT>> и следующие ссылки.
➤РЕЗЬБА
➤EnOcean
➤ Учебник LoRa
➤ Учебник по SIGFOX
➤ WHDI
➤6LoWPAN
➤Зигби RF4CE
➤NFC
➤Лонворкс
➤CEBus
➤УПБ
СВЯЗАННЫЕ ПОСТЫ
Учебники по беспроводным радиочастотам
GSM ТД-СКДМА ваймакс LTE UMTS GPRS CDMA SCADA беспроводная сеть 802.11ac 802.11ad GPS Зигби z-волна Bluetooth СШП Интернет вещей Т&М спутник Антенна РАДАР RFID
Различные типы датчиков
Датчик приближения Датчик присутствия против датчика движения Датчик LVDT и RVDT Датчик положения, смещения и уровня датчик силы и датчик деформации Датчик температуры датчик давления Датчик влажности датчик МЭМС Сенсорный датчик Тактильный датчик Беспроводной датчик Датчик движения Датчик LoRaWAN Световой датчик Ультразвуковой датчик Датчик массового расхода воздуха Инфразвуковой датчик Датчик скорости Датчик дыма Инфракрасный датчик Датчик ЭДС Датчик уровня Активный датчик движения против пассивного датчика движения
Поделиться этой страницей
Перевести эту страницу
СТАТЬИ Раздел T&M ТЕРМИНОЛОГИИ Учебники Работа и карьера ПОСТАВЩИКИ Интернет вещей Онлайн калькуляторы исходные коды ПРИЛОЖЕНИЕ. ЗАМЕТКИ Всемирный веб-сайт T&M
Детектор цветаRGB с сенсорным модулем TCS3200
— Реклама —
Это простой датчик цвета, использующий Arduino Uno R3 и модуль датчика цвета TCS3200. Он может быть полезен для идентификации и обнаружения цвета в пищевой промышленности, в приложениях для цветных принтеров, в приложениях для смешивания красок и в других промышленных приложениях, включая робототехнику.
Этот проект используется для обнаружения основных цветов (красного, зеленого и синего или RGB) — цветов, которые физически доступны в светодиодах в одном корпусе; например, общий катод или RGB-светодиод с общим катодом. Мы можем отображать основные цвета, а также генерировать определенные цвета, изменяя код Arduino. Проект демонстрирует базовое взаимодействие датчика TCS3200, Arduino Uno и RGB-светодиода с общим катодом.
Рис. 1: Модуль датчика цвета TCS3200Модуль датчика цвета TCS3200 (SEN0101) показан на рис. 1, а микроскопический вид массивов RGB показан на рис. 2. На микроскопическом уровне вы можете видеть квадратные прямоугольники внутри глаз на датчик. Эти квадратные блоки представляют собой массивы матрицы RGB. Каждая из этих коробок содержит три датчика: по одному для определения интенсивности красного, зеленого и синего света. Это лучше, чем модуль датчика цвета TCS230. Этот датчик можно использовать для определения любого количества цветов с помощью точного кода программирования.
Рис. 2: Микроскопический вид микросхемы TCS3200Схема и работа
— Реклама —
На рис. 3 показана принципиальная схема детектора цвета RGB с использованием TCS3200. Он работает от источника питания 9 В, подключенного к разъему CON1. Однако для платы Arduino Uno требуется всего 5 В. Таким образом, он имеет мостовой выпрямитель с регулятором, который преобразует логику 9 В в 5 В, которая может быть преобразована в 3,3 В с помощью регулятора напряжения LM1117.
Рис. 3: Принципиальная схема детектора цвета RGB с использованием TCS3200Мозгом схемы является плата Arduino Uno R3 с микроконтроллером (MCU) ATmega328 или ATmega328P. Он имеет 14 цифровых входов/выходов (I/O) и шесть аналоговых входных контактов, флэш-память 32 КБ, кварцевый осциллятор 16 МГц, подключение USB, разъем питания, разъем ICSP и кнопку сброса.
Модуль TCS3200 имеет восемь контактов, как показано на рис. 4. Этот модуль состоит из программируемых цветных преобразователей света в частоту, которые объединяют настраиваемые кремниевые фотодиоды и преобразователь тока в частоту на единой монолитной интегральной схеме CMOS. Выход представляет собой прямоугольную волну (50-процентный рабочий цикл) с частотой, прямо пропорциональной интенсивности света (освещенности).
Рис. 4: Схема контактов модуля датчика цвета TCS3200Цифровые входы и выходы обеспечивают прямой интерфейс с MCU или другой логической схемой. Включение выхода (OE) переводит выход в состояние высокого импеданса для нескольких устройств, совместно использующих входную линию MCU. В TCS3200 преобразователь света в частоту считывает массив фотодиодов 8×8. Шестнадцать фотодиодов имеют синие фильтры, еще шестнадцать — зеленые, еще шестнадцать — красные, а остальные шестнадцать — прозрачные без фильтров.
Все фотодиоды одного цвета подключены параллельно. Контакты S2 и S3 TCS3200 используются для выбора группы активных фотодиодов (красный, зеленый, синий и прозрачный). Подробное описание выводов показано в таблицах I, II и III соответственно.
Каждый массив датчиков в этих трех массивах выбирается отдельно в зависимости от требований. Следовательно, он известен как программируемый датчик.
Модуль можно использовать только для распознавания определенного цвета. Он содержит фильтры для целей выбора. Есть четвертый режим без фильтра. Без фильтра датчик обнаруживает белый свет.
Конструкция и испытания
Односторонняя схема печатной платы детектора цвета RGB с использованием TCS3200 показана на рис. 5, а схема ее компонентов — на рис. 6.
Рис. 5: Схема печатной платы детектора цвета RGB в реальном размере с помощью TCS3200Рис. 6: Компоновка компонентов печатной платыЗагрузите PDF-файлы с компоновкой печатных плат и компонентов:
нажмите здесьРабота над проектом проста, поскольку это базовая схема для взаимодействия с датчиком TCS3200. Когда рядом с датчиком удерживается красный цвет, он автоматически определяет цвет с помощью массивов фотодиодов, а затем значение интенсивности цвета RGB отображается в окне последовательного монитора Arduino вместе с названием цвета. При этом в RGB LED горит красный светодиод. Точно так же оставшиеся два цвета (зеленый и синий) отображаются в окне последовательного монитора Arduino, а светодиод соответствующего цвета светится светодиодом RGB.
Программное обеспечениеПрограммное обеспечение написано на языке программирования Arduino. Arduino Uno Board1 программируется с помощью программного обеспечения Arduino IDE. ATmega328P на плате Arduino Uno поставляется с предварительно запрограммированным загрузчиком, который позволяет загружать в него новый код без использования внешнего аппаратного программатора.
Подключите плату Arduino к ПК и выберите правильный COM-порт в Arduino IDE. Скомпилируйте программу/скетч (TCS3200.ino). Выберите нужную плату в меню Tools→Board в Arduino IDE и загрузите скетч.
Загрузить программу во внутреннюю память MCU. Эскиз лежит в основе системы и выполняет все основные функции. Он скомпилирован и загружен с помощью Arduino IDE 1.6.4.
Скачать исходный код
В этом проекте для программирования не требуются внешние заголовочные файлы. Это простой способ определить интенсивность цвета RGB на последовательном порту. Прототип автора показан на рис. 7.
Рис. 7: Прототип автораПармарти Канакараджа — доцент Инженерно-технологического колледжа Уша Рама, Андхра-Прадеш.
Эта статья была впервые опубликована 11 апреля 2017 г.
и обновлена 21 июня 2019 г. В этом руководстве вы сможете узнать о датчиках RGB. Этот датчик особенно полезно для проектов по распознаванию цветов, таких как сопоставление цветов, сортировка цветов, чтение тест-полосок и многое другое. Этот документ показывает вам основы RGB датчики, как вы можете подключить их к вашему Arduino и, наконец, вы можете прочитать данные с датчика с помощью компьютера с Ozeki 10. Начнем прямо сейчас.Что такое RGB?
Расшифровывается как «Красный Зеленый Синий». RGB относится к трем оттенкам света, которые можно смешивать вместе, чтобы создать разные цвета. Сочетание красного, зеленого и синего света это стандартный метод получения цветных изображений на экранах, таких как телевизоры, компьютерные мониторы и экраны смартфонов.
Что такое датчик RGB?
Датчик RGB, например, датчик цвета TCS3200 использует TAOS TCS3200 RGB. сенсорный чип для определения цвета. Он также содержит четыре белых светодиода, которые освещают объект перед ним.
Как работает датчик RGB?
Датчик RGB имеет массив фотодиодов с 4 различными фильтрами. Фотодиод это просто полупроводниковый прибор, который преобразует свет в ток. Датчик имеет:
- 16 фотодиодов с красным фильтром – чувствительны к красной длине волны
- 16 фотодиодов с зеленым фильтром – чувствительны к зеленой длине волны
- 16 фотодиодов с синим фильтром – чувствительны к синему свету
- 16 фотодиодов без фильтра
Выборочно выбирая показания фотодиодного фильтра, вы можете обнаружить интенсивность различных цветов. Датчик имеет преобразователь тока в частоту который преобразует показания фотодиодов в прямоугольную волну с частотой, пропорциональна интенсивности света выбранного цвета. Затем эта частота считывается Arduino.
Схема подключения RGB-сенсора Arduino
Рисунок 1 – Схема подключения Arduino RGB Sensor
Как использовать датчик Arduino RGB в Ozeki
Датчики RGB можно легко подключить к Ozeki 10. Цвета отображаются пользователю в цветовой шкале RGB. Не забудьте откалибровать новую сенсорную плату, показав ей 3 наиболее важных цвета: красный, зеленый и синий. Каждый цвет масштабируется от 0 до 255. Чтобы использовать датчик RGB в Ozeki, сначала необходимо загрузить Ozeki Robot Developer. озэки Robot Developer установит библиотеки Arduino, необходимые для эффективного использования этого датчика.
Скачать Ozeki Robot Developer
После установки разработчика Ozeki Robot необходимо загрузить код управления датчиком RGB. к вашему Ардуино. Вы можете найти код и инструкции по загрузке на следующих страницах. Процесс загрузки включает в себя два шага: сначала вам нужно отформатировать EEPROM Arduino, затем вам нужно загрузить контрольный код. Процедура очень проста, требуется только несколько секунд.
Загрузите код датчика RGB в Arduino Uno 9.0059 Загрузить код датчика RGB в Arduino Mega 2560
Загрузить код датчика RGB в Arduino Nano
Датчики Arduino и Ozeki будут обмениваться данными через порт USB с использованием протокола датчиков Ozeki RGB. Этот Протокол позволяет вам использовать датчик непосредственно на вашем ПК. Вы сможете управлять этим датчиком через веб-интерфейс. пользовательский интерфейс или вы сможете общаться с ним с помощью Ozeki Chat.
Ступени подключения
- Подключите датчик RGB к плате Arduino .
- Подключите Arduino к ПК с помощью USB-кабеля для передачи данных
- Проверьте COM-порт в списке устройств Windows
- Откройте приложение Arduino на вашем компьютере
- Загрузить пример кода в Arduino
- Откройте графический интерфейс Ozeki 10 в браузере
- Выберите датчик RGB из списка подключений
- Проверьте датчик RGB
Обзор системы
Предлагаемая нами система состоит из датчика RGB, подключенного к аналоговому порту. вашего Ардуино. Arduino будет отвечать за чтение данных с этого устройства. в настоящее время. Мозг системы будет работать на ПК (рис. 2). На ПК Озеки 10 смогут управлять общением. Вы можете легко запустить Ozeki 10 с помощью веб-браузера.
Рис. 2. Конфигурация системы датчика RGB, подключаемого к ПК с помощью Arduino
. Предварительные требования
- Датчик RGB ( ТКС3200 а также микросхемы TCS3210)
- Ozeki 10 установлен на вашем компьютере
- Программируемая плата (Arduino Mega/Nano/Uno)
- USB-кабель необходим между Arduino Mega/Nano/Uno и вашим компьютером
Допускается сенсорная плата
- SEN0101 (чип TCS3200)
Шаг 1. Подключите датчик RGB к плате Arduino
Подключите датчик RGB к любой из следующих плат:
- Ардуино Мега 2560
- Ардуино Нано
- Ардуино Уно
После подключения подключите плату к компьютеру!
Шаг 2. Загрузить код в микроконтроллер
(Вот код для загрузки)
Ваш браузер не поддерживает видео тег.
Шаг 3. Запустите Ozeki 10, чтобы попробовать датчик RGB
Когда ваш Arduino подключен к Raspberry Pi, теперь вы можете попробовать датчик RGB. Для этого вам нужно открыть GUI (графический интерфейс пользователя) Ozeki 10. Это можно сделать, набрав localhost:9513 в свой веб-браузер и нажмите Enter. Здесь Ozeki 10 автоматически определяет подключенные устройства, поэтому после подключения датчик RGB, вы сможете увидеть его в списке подключений. Все, что у тебя есть сделать здесь, это открыть соединение и попробовать датчик RGB.
Шаг 4. Настройте датчик RGB в Ozeki 10
Чтобы настроить датчик RGB (подключенный к Arduino) в Ozeki 10, который установлен на вашем компьютере, вам необходимо открыть графический интерфейс пользователя (GUI) Ozeki 10. Вы можете открыть графический интерфейс, введя URL-адрес компьютера в свой веб-браузер. Например, если наш ПК имеет IP-адрес 192.168.1.5, мы бы введите http://192.168.1.5:9513 в наш веб-браузер.
Шаг 5. Понимание протокола датчика RGB
Датчик RGB может связываться с Ozeki через следующий протокол.
Каталожные номера:
https://techterms.