Pengantar sensor Warna RGB TCS3200

TCS3200 adalah chip konverter cahaya-ke-frekuensi berwarna yang dapat diprogram melalui mikrokontroler. Modul ini dapat digunakan untuk mendeteksi semua 7 warna cahaya putih dengan bantuan mikrokontroler terintegrasi seperti Arduino.

Dalam posting ini kita akan melihat sensor warna RGB TCS3200, kita akan memahami cara kerja sensor warna dan secara praktis akan menguji sensor TCS3200 dengan Arduino dan mengekstrak beberapa data yang berguna.

Pentingnya Pengenalan Warna

Kita melihat dunia setiap hari, penuh dengan warna yang kaya, pernahkah Anda bertanya-tanya apa sebenarnya warna selain merasakannya secara visual. Nah, warna adalah gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang yang berbeda-beda. Merah, Hijau, Biru memiliki panjang gelombang yang berbeda, mata manusia disetel untuk mengambil warna RGB ini, yang merupakan pita sempit dari spektrum elektromagnetik.

Tapi, kita melihat lebih dari sekedar merah, biru dan hijau, itu karena otak kita dapat mencampur dua warna atau lebih dan memberikan warna baru.

Kemampuan untuk melihat warna yang berbeda membantu peradaban manusia purba untuk melepaskan diri dari bahaya yang mengancam kehidupan seperti hewan dan juga membantu mengidentifikasi barang yang dapat dimakan seperti buah-buahan pada pertumbuhan yang tepat, yang akan menyenangkan untuk dikonsumsi.

Wanita lebih baik dalam mengenali corak warna yang berbeda (lebih peka warna) daripada pria, tetapi pria lebih baik dalam melacak objek yang bergerak cepat dan bereaksi sesuai.

Banyak penelitian menunjukkan bahwa hal ini disebabkan pada zaman kuno pria pergi berburu karena kekuatan fisik mereka yang lebih unggul daripada wanita.

Wanita dihormati dengan tugas yang tidak terlalu berisiko seperti mengumpulkan buah-buahan dan barang-barang yang dapat dimakan lainnya dari tanaman dan pohon.

Mengumpulkan item yang dapat dimakan dari tanaman pada pertumbuhan yang tepat (warna buah memainkan peran besar) sangat penting untuk pencernaan yang baik, yang membantu manusia dari masalah kesehatan.

Perbedaan kemampuan visual pada pria dan wanita ini bertahan bahkan di zaman modern.

Oke, kenapa penjelasan diatas untuk sensor warna elektronik? Nah, karena sensor warna dibuat berdasarkan model warna mata manusia dan bukan model warna mata hewan lain.

Misalnya, kamera ganda di smartphone, salah satu kamera khusus dibuat untuk mengenali warna RGB dan kamera lain untuk mengambil gambar normal. Menggabungkan dua gambar / informasi ini dengan beberapa algoritma yang cermat akan menghasilkan warna akurat dari objek nyata di layar yang hanya dapat dilihat oleh manusia.

Catatan: Tidak semua kamera ganda bekerja dengan cara yang sama seperti yang disebutkan di atas, beberapa digunakan untuk zoom optik, beberapa digunakan untuk menghasilkan efek medan mendalam, dll.

Sekarang mari kita lihat bagaimana sensor warna TCS3200 dibuat.

Ilustrasi sensor TCS3200:

Ini memiliki 4 built in LED putih untuk menerangi objek. Ini memiliki 10 pin dua pin Vcc dan GND (gunakan salah satu dari dua ini). Fungsi pin S0, S1, S2, S3, S4 dan 'out' akan dijelaskan secara singkat.

Jika melihat lebih dekat pada sensornya, kita bisa melihat sesuatu seperti yang digambarkan di bawah ini:

Ini memiliki 8 x 8 array sensor warna dengan total 64. Blok sensor foto memiliki sensor Merah, Biru, Hijau. Sensor warna yang berbeda dibentuk dengan menerapkan filter warna yang berbeda pada sensor tersebut. Dari 64 sensor tersebut memiliki 16 sensor biru, 16 hijau, 16 sensor merah dan ada 16 sensor foto tanpa filter warna.

Filter warna biru hanya akan memungkinkan cahaya berwarna biru mengenai sensor dan menolak sisa panjang gelombang (Warna) ini sama untuk dua sensor warna lainnya.

Jika Anda menyorotkan cahaya biru pada filter merah atau filter hijau, cahaya yang kurang intens akan melewati filter hijau atau merah dibandingkan dengan filter biru. Jadi sensor yang difilter biru akan menerima lebih banyak cahaya dibandingkan dengan dua lainnya.

Jadi, kita dapat menempatkan sensor warna dengan filter RGB dalam satu blok dan menyinari cahaya berwarna apa pun, dan sensor warna yang relevan akan menerima lebih banyak cahaya daripada dua lainnya.

Dengan mengukur intensitas cahaya yang diterima suatu sensor dapat mengungkapkan warna cahaya yang terpancar.

Untuk menghubungkan sinyal dari sensor ke mikrokontroler dilakukan dengan pengubah intensitas cahaya ke frekuensi.

Diagram Blok Sirkuit

Pin 'keluar' adalah keluarannya. Frekuensi pin keluaran adalah siklus kerja 50%. Pin S2 dan S3 adalah garis pilih untuk sensor foto.

Anda memahami lebih baik dengan melihat tabulasi:

Dengan menerapkan sinyal rendah ke pin S2 dan S3 akan memilih sensor warna merah dan mengukur intensitas panjang gelombang merah.

Demikian pula, ikuti tabulasi di atas untuk warna lainnya.

Secara umum, sensor merah, biru, dan hijau diukur meninggalkan sensor tanpa filter.

S0 dan S1 adalah pin penskalaan frekuensi:

S0 dan S1 adalah pin penskalaan frekuensi untuk menskalakan frekuensi keluaran. Penskalaan frekuensi digunakan untuk memilih frekuensi keluaran yang optimal dari sensor ke mikrokontroler. Untuk Arduino 20% direkomendasikan, S0 'HIGH' dan S1 'LOW'.

Frekuensi keluaran menjadi tinggi jika intensitas cahaya dari sensor yang relevan tinggi. Untuk kesederhanaan kode program, frekuensi tidak diukur, tetapi durasi pulsa diukur, semakin tinggi frekuensi dikurangi durasi pulsa.

Jadi, yang paling sedikit terlihat pada pembacaan monitor serial adalah warna yang diletakkan di depan sensor.

Mengekstrak Data dari Sensor Warna

Sekarang mari kita coba dan ekstrak data dari sensor:

Kode Program:

//--------------Program Developed by R.GIRISH--------------//
const int s0 = 4
const int s1 = 5
const int s2 = 6
const int s3 = 7
const int out = 8
int frequency1 = 0
int frequency2 = 0
int frequency3 = 0
int state = LOW
int state1 = LOW
int state2 = HIGH
void setup()
{
Serial.begin(9600)
pinMode(s0, OUTPUT)
pinMode(s1, OUTPUT)
pinMode(s2, OUTPUT)
pinMode(s3, OUTPUT)
pinMode(out, INPUT)
//----Scaling Frequency 20%-----//
digitalWrite(s0, state2)
digitalWrite(s1, state1)
//-----------------------------//
}
void loop()
')
delay(100)
//------Sensing Blue colour----//
digitalWrite(s2, state1)
digitalWrite(s3, state2)
frequency3 = pulseIn(out, state)
Serial.print(' Blue = ')
Serial.println(frequency3)
delay(100)
Serial.println('---------------------------------------')
delay(400)

//--------------Program Developed by R.GIRISH--------------//

OUTPUT monitor serial:

Pembacaan yang menunjukkan paling rendah adalah warna yang ditempatkan di depan sensor. Anda juga dapat menulis kode untuk mengenali warna apapun misalnya kuning. Kuning adalah hasil perpaduan antara hijau dan merah, jadi jika warna kuning ditempatkan di depan sensor, Anda harus mempertimbangkan pembacaan sensor merah dan hijau, demikian pula untuk warna lainnya.

Jika Anda memiliki pertanyaan tentang sensor warna RGB TCS3200 ini menggunakan artikel Arduino, silakan ungkapkan di bagian komentar. Anda mungkin menerima balasan cepat.

Sensor warna yang dijelaskan di atas juga dapat digunakan untuk memicu gadget eksternal melalui relai untuk menjalankan operasi yang diinginkan.