Cahaya putih terdiri daripada tujuh warna. Spektrum cahaya warna ini dikenali sebagai VIBGYOR, menunjukkan Violet, Indigo, Biru, Hijau, Kuning, Jingga, dan Hijau. Warna yang berbeza mempunyai panjang gelombang yang berbeza. Ketika cahaya jatuh pada objek, berdasarkan sifat objek, beberapa panjang gelombang diserap oleh objek sementara beberapa dipantulkan kembali. Panjang gelombang yang dipantulkan ini memberikan warna objek yang dapat dikesan oleh mata manusia. Gabungan panjang gelombang dalam perkadaran yang berbeza menghasilkan warna yang berbeza. Sensor warna adalah alat yang digunakan untuk mengesan warna. Sensor ini dapat mengklasifikasikan warna objek menjadi merah atau biru atau hijau. Salah satu sensor tersebut ialah TCS3200.

Apa itu TCS3200?

TCS3200 adalah penukar cahaya ke frekuensi warna yang boleh diprogramkan. Modul ini dapat mengesan warna dengan bantuan mikrokontroler. Ia dapat mengesan pelbagai warna seperti Merah, Biru, dan Hijau berdasarkan panjang gelombang mereka. Untuk mengoptimumkan bacaan sensor, penskalaan frekuensi disediakan.

TCS3200 mengandungi LED putih untuk menerangi permukaan objek yang warnanya harus dikesan. Keamatan cahaya yang dipantulkan kembali oleh objek dikira. Frekuensi berkadar dengan intensiti dihasilkan oleh penukar, yang menggunakan mikrokontroler meramalkan warna objek.

Untuk mengesan warna yang berbeza, penapis sensitif terhadap panjang gelombang yang berbeza digunakan. Biasanya, warna Merah dikesan untuk panjang gelombang 580nm, Hijau untuk panjang gelombang 540nm dan Biru untuk panjang gelombang 450nnm.

Rajah Blok TCS3200

Block-Diagram-of-TCS3200

TCS3200 adalah IC CMOS monolitik tunggal. Ia terdiri daripada fotodioda silikon yang dapat dikonfigurasi dan penukar Arus-ke-frekuensi. Fotodiod disusun sebagai susunan 8 × 8. Dari ini fotodiod , 16 photodiod mempunyai filter biru, 16 photodiodes mempunyai filter merah, 16 photodiodes mempunyai filter hijau dan 16 photodiodes yang lain tidak mempunyai filter.

Semua fotodiod dengan warna yang sama disambungkan secara selari. Untuk mengurangkan kesan ketidakseragaman penyinaran kejadian, empat jenis fotodiod saling bergantian. Semua ukuran fotodiod berukuran 110μm × 110μm.

Rajah Litar TCS3200

Output TCS3200 adalah gelombang persegi dengan kitaran tugas 50%. TCS3200 dapat dihubungkan dengan mikrokontroler secara langsung menggunakan input digital dan pin output digital. Dengan menggunakan dua pin input kawalan, frekuensi output skala penuh dapat ditingkatkan.

Dari empat jenis fotodioda yang ditutupi penapis, setiap dioda dapat diaktifkan menggunakan input pilihan S2 dan S3. Apabila diod dengan penapis merah dipilih, hanya cahaya insiden merah yang diukur dan baki cahaya hijau dan biru tersekat. Kemudian dengan mengukur frekuensi, intensiti cahaya merah dapat dikesan. Dengan menggunakan input pilihan S0, S1, faktor skala frekuensi dapat ditetapkan.

Untuk mengukur frekuensi, pin ke-6 digunakan. Pin ini disambungkan ke mikrokontroler. Untuk menentukan warna objek, tetapkan semua pin input sebagai input dan pin output sebagai output. Di sini tidak ada penggunaan pin analog. Seterusnya tetapkan penskalaan frekuensi yang dikehendaki dengan menetapkan pin S0, S1 sama ada tinggi atau rendah.

Sekarang untuk mengesan warna objek, aktifkan setiap jenis tapis menggunakan garis pilihan S2 dan S3. Setelah pengaktifan penapis mengukur frekuensi yang dihasilkan pada pin ke-6 menggunakan a mikrokontroler . Apabila kedua-dua pin S2 dan S3 rendah, penapis warna Merah diaktifkan dan intensiti komponen merah objek dikesan. Begitu juga, pemanduan S2 rendah dan S3 tinggi mengesan komponen Biru dan memandu kedua S2, S3 ke Tinggi mengesan komponen Hijau objek. Semua nilai ini dikumpulkan dan dibandingkan untuk mendapatkan warna sebenar objek. Cahaya ambien dapat menyebabkan variasi pengukuran sehingga sensor dan objek harus dilindungi dari cahaya sekitar selama pengukuran.

0.01μF hingga 0.1μF kapasitor harus digunakan untuk mencabut talian bekalan kuasa. Untuk kekebalan input, sambungan elektrik impedans rendah diperlukan pada output peranti dan tanah peranti. Penyangga diperlukan jika garis lebih besar daripada 12 inci digunakan pada output.

Rajah Pin

Pin-Diagram-of-TCS3200

TCS3200 boleh didapati di pasaran sebagai pakej LEAD SOIC 8-pin D. Huraian pin modul ini diberikan di bawah-

Pin-1 dan Pin-2 masing-masing adalah garis pilihan S0, S1. Pin ini digunakan untuk penskalaan frekuensi.
Pin-3, OE, adalah pin membolehkan output. Pin ini aktif rendah.
Pin-4, GND, adalah pin tanah. Pin ini adalah tanah bekalan kuasa.
Pin-5, VDD, adalah pin voltan bekalan.
Pin-6, OUT, adalah pin frekuensi output. Pin ini disambungkan ke mikrokontroler untuk membaca nilai.
PIn-7 dan Pin-8 masing-masing adalah garis pilihan S2, S3. Pin ini digunakan sebagai input pemilihan jenis Photodiode.

Logik garis pilihan untuk penskalaan frekuensi adalah seperti di bawah-

“gelombang analog vs gelombang digital ”

Apabila kedua-dua S0, S1 RENDAH, peranti berada dalam mod mati.
Apabila S0 RENDAH dan S1 TINGGI, penskalaan frekuensi output akan menjadi 2%.
Apabila S0 TINGGI dan S1 RENDAH, penskalaan frekuensi output akan menjadi 20%.
Apabila kedua-dua S0 dan S1 TINGGI, penskalaan frekuensi output akan menjadi 100%.

Spesifikasi

Beberapa spesifikasi TCS3200 adalah seperti berikut-

Blok utama modul ini adalah cip sensor RGB TCS3200 dan 4 LED putih.
Keempat LED diberikan untuk memberikan keadaan pencahayaan yang mencukupi untuk sensor semasa pengesanan warna.
Cip TCS3200 terdiri daripada 8 × 8 array fotodiod yang dapat mengesan warna merah, biru, hijau.
Modul ini berfungsi pada voltan bekalan input 2.7V hingga 5.5V.
Antaramuka TTL digital terdapat dalam modul ini.
Cip TCS3200 mengubah intensiti cahaya menjadi frekuensi dengan resolusi tinggi.
Modul ini tidak memerlukan ADC untuk mendapatkan nilai digital dan boleh disambungkan ke pin digital mikrokontroler secara langsung.
TCS3200 mempunyai warna yang dapat diprogramkan dan frekuensi output skala penuh.
Ciri power down juga diberikan kepada modul ini.
Julat suhu operasi modul ini adalah dari -40 ° C hingga 85 ° C.
TCS3200 mengandungi penapis untuk warna merah, biru, hijau.
Modul ini mengandungi ralat bukan linear 0,2% pada 50kHz.
Modul TCS3200 mempunyai kecekapan suhu 200 ppm / ° C yang stabil.

Aplikasi TCS3200

Sebilangan aplikasi TCS3200 diberikan di bawah-

TCS3200 digunakan untuk mengesan warna permukaan.
Modul ini mendapat aplikasi di Industri, penjagaan kesihatan, dan kilang pembuatan.
TCS3200 diterapkan dalam sistem diagnosis perubatan.
Untuk kawalan konsistensi LED RGB, TCS3200 digunakan.
TCS3200 digunakan untuk kawalan proses industri.
Dalam mesin laser edge banding untuk mengesan warna TCS3200 digunakan.
Untuk mengesan penyakit buah pinggang kronik TCS3200 digunakan untuk analisis air kencing.
TCS3200 digunakan dalam sistem penyortiran buah.
Keamatan sinaran biru, merah, hijau dapat diukur dengan menggunakan modul sensor ini.
Untuk mengklasifikasikan pelbagai jenis logam modul ini digunakan.
Industri makanan menggunakan sensor ini untuk menyusun buah-buahan dan sayur-sayuran.
TCS3200 juga digunakan dalam diagnosis pergigian dan untuk pengesanan amonia.
Untuk merancang penerima Light-to-Frequency dalam komunikasi cahaya kelihatan pelbagai warna, TCS3200 digunakan.

IC Alternatif

Beberapa IC yang tersedia di pasaran yang dapat digunakan sebagai alternatif untuk TCS3200 adalah TCS3400, TCS34715, TCS35727, dll ...

Penting untuk melindungi sensor dari cahaya sekitar, sinaran UV, dan radiasi IR semasa pengukuran. Modul ini juga digunakan oleh pelajar kejuruteraan dan penggemar untuk merancang pelbagai projek yang menarik dan mudah. Sensor ini mudah dihubungkan dengan pengawal seperti Arduino , Pai raspberi , dll ... Maklumat lebih lanjut mengenai ciri elektrik dan susun atur TCS3200 boleh didapati di Lembaran data . Apakah masa yang diambil oleh modul TCS3200 untuk mengesan warna untuk aplikasi anda?