TCS3200 - תרשים סיכות, מעגלים ויישומים

אור לבן מורכב משבעה צבעים. ספקטרום צבעים זה של אור מכונה VIBGYOR, המציין סגול, אינדיגו, כחול, ירוק, צהוב, כתום וירוק. לצבעים שונים אורכי גל שונים. כאשר האור נופל על האובייקטים, בהתבסס על תכונות האובייקט, חלק מאורכי הגל נקלטים על ידי האובייקט בעוד שחלקם מוחזרים לאחור. אורכי גל משתקפים אלה נותנים את צבע האובייקט שזוהה על ידי העין האנושית. שילוב של אורכי גל בפרופורציות שונות יצר צבעים שונים. חיישן הצבע הוא המכשיר המשמש לזיהוי צבע. חיישנים אלה יכולים לסווג את צבע האובייקט לאדום או כחול או ירוק. אחד מחיישן כזה הוא TCS3200.

מהו TCS3200?

TCS3200 הוא ממיר צבע לתכנות צבע לתכנות. מודול זה יכול לזהות צבע בעזרת מיקרו-בקר. זה יכול לזהות מגוון רחב של צבעים כמו אדום, כחול וירוק בהתבסס על אורך הגל שלהם. כדי לייעל את קריאות החיישן, ניתן קנה מידה בתדרים.

TCS3200 מכיל נוריות LED לבנות להארת פני השטח של האובייקט שצבעו צריך להיות מזוהה. עוצמת האור המוחזר על ידי האובייקט מחושבת. תדר פרופורציונאלי לעוצמה מיוצר על ידי הממיר, באמצעותו המיקרו-בקר מנבא את צבע האובייקט.

לצורך זיהוי צבע שונה משתמשים במסננים הרגישים לאורכי גל שונים. בדרך כלל, צבע אדום מזוהה באורך גל 580nm, ירוק באורך גל 540nm וכחול באורך גל 450nnm.

דיאגרמת חסימה של TCS3200

חסימת דיאגרמה של TCS3200

TCS3200 הוא CMOS IC מונוליטי יחיד. הוא מורכב מפוטודיודות סיליקון הניתנות להגדרה וממיר זרם לתדר. פוטודיודות מסודרות כמערך 8 × 8. מאלה פוטודיודות , ל- 16 פוטודיודות יש מסנן כחול, ל- 16 פוטודיודות יש מסנן אדום, ל- 16 פוטודיודות יש מסנן ירוק ול- 16 פוטודיודות הנותרות אין שום מסנן.

כל הפוטודיודות באותו הצבע מחוברות במקביל. כדי למזער את ההשפעה של אי אחידות של קרינת שכיחות, ארבעה סוגים של פוטודיודות מתחברים בין ספרות. כל הפוטודיודות בגודל 110 מיקרומטר × 110 מיקרומטר.

תרשים מעגל של TCS3200

הפלט של TCS3200 הוא גל מרובע עם מחזור חובה של 50%. ניתן להתממשק TCS3200 עם כל מיקרו-בקר ישירות באמצעות סיכות כניסה דיגיטליות וסיכות פלט דיגיטליות. באמצעות שני סיכות קלט בקרה ניתן לשנות את תדר הפלט בקנה מידה מלא.

מארבעת הסוגים השונים של פוטודיודות מכוסות פילטר, ניתן להפעיל כל דיודה באמצעות כניסות בחירה S2 ו- S3. כאשר בוחרים את הדיודות עם המסנן האדום, נמדד רק אור אירוע אדום ונותר האור הירוק והכחול שנחסם. ואז על ידי מדידת התדירות, ניתן לזהות את עוצמת האור האדום. באמצעות כניסות S0, S1, ניתן להגדיר גורם קנה מידה בתדר.

כדי למדוד את התדירות, משתמשים בסיכה השישית. סיכה זו מחוברת למיקרו-בקר. כדי לקבוע את צבע האובייקט, ראשית הגדירו את כל סיכות הקלט כסיכות קלט וסיכות פלט כפלט. כאן אין שימוש בסיכות אנלוגיות. לאחר מכן הגדר את קנה המידה הרצוי של התדרים על ידי הגדרת הפינים S0, S1 גבוהים או נמוכים.

עכשיו כדי לזהות את צבע האובייקט, הפעל כל סוג של לְסַנֵן באמצעות שורות בחירה S2 ו- S3. לאחר הפעלת המסנן מודדים את התדר שנוצר על הסיכה השישית באמצעות a מיקרו-בקר . כאשר סיכות S2 ו- S3 הן נמוכות, מסנני צבע אדום מופעלים ומזהים את עוצמת הרכיבים האדומים של האובייקט. באופן דומה, נהיגה S2 נמוכה וגבוהה S3 מגלה רכיב כחול והסעה בשני S2, S3 לגבוה מגלה רכיבים ירוקים של האובייקט. כל הערכים הללו נאספים ומשווים להשגת הצבע האמיתי של האובייקט. אור הסביבה יכול לגרום לשינויים במדידות ולכן יש להגן על החיישן והאובייקט מפני האור הסביבתי במהלך המדידה.

0.01μF ל 0.1μF קבלים יש להשתמש לצורך ניתוק קווי אספקת החשמל. לחסינות רעש קלט נדרש חיבור חשמלי בעל עכבה נמוכה ביציאת המכשיר ובקרקע המכשיר. חיץ נדרש אם נעשה שימוש בקווים הגדולים מ- 12 אינץ 'בפלט.

תרשים סיכה

תרשים סיכות-של-TCS3200

TCS3200 זמין בשוק כחבילת 8 פינים LEAD SOIC D. תיאור הסיכה של מודול זה ניתן להלן-

• Pin-1 ו- Pin-2 הם שורות בחירה S0, S1 בהתאמה. פינים אלה משמשים לצורך קנה מידה בתדרים.
• Pin-3, OE, הוא הפין המאפשר פלט. סיכה זו פעילה נמוכה.
• סיכה -4, GND, היא סיכת הקרקע. סיכה זו היא קרקע אספקת החשמל.
• Pin-5, VDD, הוא סיכת מתח האספקה.
• Pin-6, OUT, הוא סיכת תדר הפלט. סיכה זו מחוברת למיקרו-בקר לקריאת ערכים.
• PIN-7 ו- Pin-8 הם שורות הבחירה S2, S3 בהתאמה. פינים אלה משמשים ככניסות לבחירת סוג פוטודיודה.

ההיגיון בקו הבחירה עבור קנה המידה בתדרים הוא להלן-

• כאשר שניהם S0, S1 נמוכים, המכשיר נמצא במצב כיבוי.
• כאשר S0 הוא נמוך ו- S1 הוא גבוה, קנה המידה של תדר המוצא יהיה 2%.
• כאשר S0 הוא גבוה ו- S1 נמוך, קנה המידה של תדר המוצא יהיה 20%.
• כאשר הן S0 והן S1 הם גבוהים, קנה המידה של תדר המוצא יהיה 100%.

מפרטים

חלק מהמפרט של TCS3200 הוא כדלקמן -

• הבלוקים העיקריים של מודול זה הם שבב חיישני TCS3200 RGB ו -4 נוריות לבן.
• ארבעת נוריות ה- LED ניתנות לספק תנאי תאורה מספקים לחיישן במהלך זיהוי צבע.
• שבב TCS3200 מורכב ממערך 8 × 8 של פוטודיודות שיכולות לזהות צבעים אדומים, כחולים וירוקים.
• מודול זה עובד על מתח אספקת הקלט של 2.7V עד 5.5V.
• ממשק TTL דיגיטלי קיים במודול זה.
• שבב TCS3200 ממיר את עוצמת האור לתדר ברזולוציה גבוהה.
• מודול זה אינו דורש ADC כדי לקבל ערכים דיגיטליים וניתן לחבר אותו לסיכות דיגיטליות של מיקרו-בקרים ישירות.
• ל- TCS3200 צבע לתכנות ותדירות פלט בקנה מידה מלא.
• תכונת כיבוי ניתנת גם למודול זה.
• טווח הטמפרטורות לפעולה של מודול זה הוא מ -40 ° C עד 85 ° C.
• TCS3200 מכיל פילטרים לצבעים אדום, כחול, ירוק.
• מודול זה מכיל שגיאה לא ליניארית של 0.2% ב- 50kHz.
• למודול TCS3200 יש טמפרטורה יציבה של 200 עמודים לדקה / מעלות צלזיוס.

יישומים של TCS3200

חלק מהיישומים של TCS3200 מובאים להלן -

• TCS3200 משמש לזיהוי צבע המשטחים.
• מודול זה מוצא יישומים במפעלי תעשיות, בריאות וייצור.
• TCS3200 מוחל במערכות אבחון רפואי.
• עבור בקרת עקביות RGB LED משמש TCS3200.
• TCS3200 מוחל לבקרת תהליכים תעשייתיים.
• במכונות רצועת קצה לייזר לזיהוי צבע TCS3200 נעשה שימוש.
• לאיתור מחלות כליה כרוניות TCS3200 משמש לניתוח שתן.
• TCS3200 משמש במערכות מיון פירות.
• ניתן למדוד את עוצמת הקרינה הכחולה, האדומה והירוקה באמצעות מודול חיישן זה.
• לצורך סיווג סוגים שונים של מתכות נעשה שימוש במודול זה.
• תעשיית המזון משתמשת בחיישן זה למיון פירות וירקות.
• TCS3200 משמש גם לאבחון שיניים ולגילוי אמוניה.
• לצורך תכנון מקלט אור לתדר בתקשורת אור גלוי בצבעים מרובים, נעשה שימוש ב- TCS3200.

IC חלופי

חלק מה- IC הזמינים בשוק שיכולים לשמש כחלופה ל- TCS3200 הם TCS3400, TCS34715, TCS35727 וכו '...

חשוב להגן על החיישן מפני אור הסביבה, קרינת UV וקרינת IR במהלך מדידות. מודול זה משמש גם סטודנטים להנדסה ותחביבים לעיצוב פרויקטים שונים מעניינים וקלים. קל להתממשק עם חיישן זה עם בקרים כגון ארדואינו , פאי פטל , וכו '... פרטים נוספים על המאפיינים החשמליים והפריסה של TCS3200 ניתן למצוא ב טופס מידע . מה הזמן שלקח מודול TCS3200 לזהות צבע ליישום שלך?