Senzor TCS34725 je veľmi užitočný nástroj pre elektronické projekty, kde potrebujete presne merať farby. Ak pracujete s Arduinom a máte záujem o detekciu farieb, toto zariadenie je skvelou voľbou. Široko sa používa na rozklad farieb na ich zložky RGB (červená, zelená a modrá) a získanie presných meraní. Výhodou snímača je aj komunikačné rozhranie I2C, ktoré uľahčuje jeho integráciu a odčítanie.
V tomto článku dôkladne preskúmame, ako funguje farebný snímač TCS34725 a ako ho môžete jednoducho použiť v projektoch Arduino.
Čo je snímač TCS34725? Ide o optické zariadenie, ktoré uľahčuje čítanie farieb vo formáte RGB. Ide o vysoko presný a moderný snímač, ktorý prekonáva iné staršie modely ako napríklad TCS3200. TCS34725 má pole fotodiód, ktoré obsahuje filtre pre tri základné farby (červenú, zelenú a modrú), plus bezfiltrovú ("čistú") fotodiódu, ktorá meria celkové množstvo dopadajúceho svetla.
Senzor sa vyznačuje zabudovaním infračerveného filtra, ktorý zlepšuje presnosť v prostrediach s veľkým množstvom rušenia svetla. Je tiež celkom prispôsobivý, pretože môžeme upraviť parametre ako integračný čas a zisk pomocou softvéru. Toto zariadenie je dostatočne citlivé na to, aby fungovalo v zlých svetelných podmienkach aj s ochranným sklom medzi snímačom a objektom, ktorý meriame.
Pre uľahčenie používania je snímač TCS34725 zvyčajne integrovaný do komerčných modulov, ktoré obsahujú neutrálne osvetlenie LED. LED sa dá ľahko ovládať z Arduina a prispôsobiť sa potrebám projektu.
Vlastnosti a výhody TCS34725
TCS34725 sa odlišuje od ostatných RGB senzorov na trhu niekoľkými kľúčovými funkciami. Môžete napríklad upraviť zisk a čas expozície, aby ste získali presnejšie údaje. Nižšie uvádzame niektoré z hlavných výhod:
- Infračervený filter: To umožňuje presnejšie čítanie elimináciou väčšiny hluku spôsobeného neviditeľnými zdrojmi svetla, ako je priame slnečné svetlo.
- Vysoká citlivosť: Jeho dynamický rozsah je pôsobivý, vďaka čomu je vhodný aj v prostredí so slabým osvetlením.
- Ovládanie LED osvetlenia: Väčšina modulov integruje LED diódu, ktorú je možné ovládať zo samotného Arduina, čo zaisťuje konštantné osvetlenie načítania.
Schéma zapojenia snímača
Pripojenie senzora k Arduinu je veľmi jednoduché vďaka jeho I2C rozhraniu. Senzor TCS34725 môže pracovať s napájaním 3.3 V alebo 5 V, vďaka čomu je kompatibilný so širokou škálou mikrokontrolérov. Nižšie uvádzame kroky na správne pripojenie:
- VCC: Pripojte k 5V na Arduino.
- GND: Pripojte sa k GND.
- SDA: Pripája sa ku kolíku A4 Arduina (na modeloch ako UNO).
- SCL: Pripája sa ku kolíku A5 Arduina.
Všimnite si, že niektoré moduly môžu mať ďalšie kolíky, ako je LED, čo vám umožňuje ovládať jeho správanie zo samotného Arduina, aby ste šetrili energiu alebo ho prispôsobili podmienkam vášho meracieho prostredia.
Knižnice a kód pre TCS34725
K dispozícii je niekoľko knižníc, ktoré uľahčujú prácu s týmto RGB senzorom, no jednou z najodporúčanejších a najpoužívanejších je knižnica Adafruit s názvom „Adafruit_TCS34725“. Môžete si ho nainštalovať priamo zo správcu knižnice Arduino IDE.
Ak ho chcete nainštalovať, postupujte takto:
- Otvorte Arduino IDE, prejdite na kartu náradie a vyberte Zahrnúť knižnicu -> Spravovať knižnice.
- zapísať Adafruit TCS34725 a vyberte nainštalovať. Takto bude knižnica pripravená na použitie.
Keď ho nainštalujete, môžete použiť nasledujúci základný kód na testovanie snímača TCS34725. Tento kód jednoducho získa hodnoty RGB a zobrazí ich cez sériový port:
#include #include "Adafruit_TCS34725.h"Adafruit_TCS34725 tcs = Adafruit_TCS34725();void setup() { Serial.begin(9600); if (!tcs.begin()) { Serial.println("Senzor sa nenašiel"); zatiaľ čo (1); }}void loop() { uint16_t r, g, b, c; tcs.getRawData(&r, &g, &b, &c); Serial.print("Červená: "); Serial.println(r); Serial.print("Zelená: "); Serial.println(g); Serial.print("Modrá: "); Serial.println(b); oneskorenie(1000); }
Kalibrácia a použitie snímača
Je dôležité poznamenať, že snímač TCS34725 je potrebné kalibrovať pre väčšiu presnosť. Je to spôsobené obmedzeniami akéhokoľvek meracieho zariadenia. Kalibrácia vo všeobecnosti zahŕňa úpravu hodnôt zosilnenia a integračného času, aby ste získali presné údaje vo svetelných podmienkach vášho prostredia.
Pamätajte tiež, že lesklé povrchy môžu spôsobiť nesprávne hodnoty v dôsledku odrazov. Ak pracujete s vysoko reflexnými povrchmi, je vhodné zakryť senzor nejakým matným materiálom alebo umiestniť polarizačný filter.
Aplikácie snímača farieb TCS34725
Tento snímač je ideálny pre projekty, kde potrebujete presne rozpoznať farby. Niektoré aplikácie TCS34725 zahŕňajú:
- Klasifikácia predmetov podľa farby.
- Systémy okolitého osvetlenia, kde sa osvetlenie môže automaticky prispôsobiť na základe prevládajúcej farby prostredia.
- Duplikácia farieb v RGB LED pásoch, ako je WS2812B.
V pokročilých projektoch možno tento senzor použiť aj na meranie teploty farieb a množstva svetla v scéne, čo je užitočné pri fotografovaní alebo projektoch inteligentného osvetlenia.