Bota e sensorëve të ngjyrave ka evoluar dhe po rritet në popullaritet, veçanërisht në projektet DIY dhe me platforma si Arduino. Një nga sensorët më të avancuar dhe më të përballueshëm është TCS34725, i cili shquhet për lehtësinë e përdorimit dhe saktësinë e tij. Nëse jeni duke punuar në një projekt që kërkon zbulim të saktë të ngjyrave, ky sensor është një opsion shumë i rekomanduar.
Në këtë artikull, ne do të eksplorojmë në thellësi veçoritë dhe aplikacionet e TCS34725, si dhe do t'ju ofrojmë disa shembuj kodesh që do t'ju lejojnë ta integroni shpejt atë në Arduino ose projekte të tjera të bazuara në mikrokontrollues.
Çfarë është sensori i ngjyrave TCS34725?
El TCS34725 Është një sensor optik dixhital që mat ngjyrat RGB dhe Clear, domethënë intensitetin e dritës së kuqe, jeshile, blu dhe të qartë. Ndryshe nga sensorët e tjerë më bazë, ky ofron saktësi dhe lehtësi më të madhe përdorimi për shkak të daljes dixhitale dhe aftësisë së tij për të komunikuar nëpërmjet I2C.
Ky sensor gjithashtu integron një filtër infra të kuqe (IR)., i cili përmirëson cilësinë e matjes në kushtet e dritës së ambientit, duke eliminuar një pjesë të zhurmës që mund të shtrembërojë rezultatet. Falë ADC-së 16-bitësh (konvertuesi analog-dixhital), matja është shumë e saktë.
Përveç të qenit i pajtueshëm me Arduino, TCS34725 mund të përdoret në lidhje me platforma të tilla si Mjedër Pi ose ndonjë pajisje tjetër që lejon komunikimin I2C. Kjo e bën atë një komponent të gjithanshëm për aplikime të ndryshme në projektet e elektronikës dhe robotikës.
Karakteristikat kryesore të sensorit TCS34725
TCS34725 ka disa veçori që e bëjnë atë të dallohet nga sensorët e tjerë të ngjyrave:
- Filtri IR i integruar: Duke bllokuar rrezatimin ultravjollcë dhe infra të kuqe, sensori arrin saktësi superiore në matjen e ngjyrave.
- Gama dinamike 3.800.000:1: Kjo ju jep fleksibilitet të madh kur punoni në kushte me dritë të ulët.
- Tensioni i funksionimit midis 3.3V dhe 5V: Ky varg e lejon atë të punojë me logjikën 3.3V dhe 5V, duke e bërë atë ideal si për Arduino ashtu edhe për projekte të tjera mikrokontrollues.
- Komunikim i thjeshtë I2C: Shumë e thjeshtë për t'u integruar në bordet e zhvillimit të njohur si Arduino dhe Raspberry.
- LED e bardhë neutrale e integruar: Sensori përfshin një LED që siguron ndriçim neutral (4150ºK), duke e bërë të lehtë matjen e saktë të ngjyrës së objekteve që nuk kanë ndriçim të jashtëm.
Diagrami i lidhjes dhe montimit
TCS34725 mund të blihet në module që janë përgatitur tashmë për përdorim në tabelat e bukës ose sistemet e testimit. Furnizimi me energji i sensorit mund të jetë 3.3V ose 5V, dhe komunikimi kryhet përmes autobusit I2C, gjë që thjeshton shumë procesin e lidhjes.
Për ta lidhur atë me një tabelë Arduino, kunjat më të rëndësishme do të jenë:
- GND: Lidheni me tokën.
- KQV ose VIN: Furnizimi me energji 3.3V ose 5V.
- burime natyrore: Pini i të dhënave I2C (mund ta lidhni me pinin A4 të ndezur Arduino Uno).
- SCL: Kunja e orës I2C (lidheni me kutinë A5 të ndezur Arduino Uno).
Thirrja e kunjit shtesë LED ju lejon të kontrolloni ndriçimin e LED të integruar të sensorit. Mund ta lini të palidhur për ta mbajtur të ndezur gjatë gjithë kohës, ose mund ta lidhni me një kunj dixhital dhe ta kontrolloni nga kodi, duke e ndezur ose fikur sipas nevojës.
Funksionimi i sensorit TCS34725
Sensori TCS34725 përbëhet nga një matricë prej fotodioda të filtruara, secila prej të cilave zbulon një dritë specifike: të kuqe, jeshile, blu ose të qartë (pa filtër specifik). Ky informacion konvertohet në një sinjal dixhital nga ADC i integruar 16-bit dhe komunikohet me bordin e kontrolluesit nëpërmjet I2C.
Sensori përfshin një filtër infra të kuqe i cili përmirëson saktësinë e leximeve duke eliminuar ndërhyrjet nga drita infra të kuqe nga mjedisi. Ai gjithashtu përfshin funksionalitete të avancuara që ju lejojnë të rregulloni kohën e fitimit dhe integrimit sipas nevojave të projektit.
Kjo është veçanërisht e dobishme kur punoni në mjedise me kushte të ndryshme ndriçimi, pasi mund ta përshtatni sensorin që të funksionojë në mënyrë optimale në çdo situatë. Gama e tij e lartë dinamike do të thotë se mund të funksionojë edhe kur matet përmes xhamit të errët, gjë që shton shkathtësi në aplikimet industriale ose në situata ku sensori nuk ekspozohet drejtpërdrejt ndaj dritës.
Kode dhe shembuj praktikë për Arduino
Për të përdorur këtë sensor me Arduino, ka biblioteka të ndryshme të krijuara posaçërisht për këtë qëllim. Ndër më të rekomanduarat është Librari Adafruit, i cili ofron një shumëllojshmëri të gjerë shembujsh për t'ju nisur.
Më poshtë, ne ju tregojmë dy shembuj të përdorimit praktik:
Lexoni vlerat RGB
Ky shembull është më thelbësori: konsiston në leximin e vlerave të kanaleve të kuqe, jeshile, blu dhe dritë të sensorit dhe shfaqjen e tyre përmes monitorit serial Arduino. Këto të dhëna të shfaqura janë shumë të dobishme për të analizuar intensitetin e ngjyrave dhe për të kryer llogaritjet bazë.
// Configuración básica para leer valores RGB
#include <Wire.h>
#include "Adafruit_TCS34725.h"
Adafruit_TCS34725 tcs = Adafruit_TCS34725(TCS34725_INTEGRATIONTIME_700MS, TCS34725_GAIN_1X);
void setup(void) {
Serial.begin(9600);
if (!tcs.begin()) {
Serial.println("No se pudo iniciar el sensor");
while (1);
}
}
void loop(void) {
uint16_t r, g, b, c;
tcs.getRawData(&r, &g, &b, &c);
Serial.print("Rojo: "); Serial.println(r);
Serial.print("Verde: "); Serial.println(g);
Serial.print("Azul: "); Serial.println(b);
delay(1000);
}Ky kod i thjeshtë do të marrë vlerat drejtpërdrejt nga sensori dhe do t'i printojë ato në portën serike për analizë. Nga këto të dhëna mund të eksperimentoni dhe të merrni informacionin e nevojshëm për projektet tuaja.
Rendit ngjyrat
Një hap më i avancuar është krijimi i një algoritmi që klasifikon ngjyrat që zbulon sensori. Për këtë shembull, ne i konvertojmë vlerat e marra RGB në formatin HSV (ngjyra, ngopja dhe vlera), e cila do të na lejojë të kryejmë një klasifikim më të saktë të ngjyrave.
Për këtë shembull, është ideale të përdorni një bibliotekë konvertimi RGB në HSV si 'ColorConverter', megjithëse mund ta programoni konvertimin manualisht.
Aplikime praktike të TCS34725
El sensor TCS34725 mund të përdoret në një shumëllojshmëri të gjerë aplikimesh. Për shkak të saktësisë dhe lehtësisë së integrimit në projektet elektronike, është ideale për fusha të tilla si:
- Klasifikimi automatik i objekteve sipas ngjyrës: Sisteme robotike që kërkojnë identifikimin dhe ndarjen e objekteve sipas ngjyrës së tyre.
- Efektet interaktive të ndriçimit: Monitorimi dhe rregullimi i dritave në sistemet e automatizimit të shtëpisë ose instalimet artistike.
- Kontrolli i cilësisë në proceset industriale: Monitorimi dhe analiza e cilësisë së ngjyrave në produktet e prodhuara.
Shkathtësia e tij e bën atë një mjet të vlefshëm në çdo projekt ku zbulimi i saktë i ngjyrave është i rëndësishëm. Nga automatizimi te arti dixhital, TCS34725 është një aleat i përsosur për të dhëna të besueshme me ngjyra.
Nëse jeni duke kërkuar për një sensor ngjyrash të saktë, të përballueshëm dhe të gjithanshëm, TCS34725 është një opsion që nuk duhet ta përjashtoni. Pavarësisht nëse tashmë keni përvojë pune me sensorë ose është projekti juaj i parë, ky komponent do t'ju ofrojë rezultate të shkëlqyera të matjes së ngjyrave.