颜色传感器

概述 颜色传感器采用TCS3414CS色彩芯片，通过I2C接口进行连接。基于8×2过滤光电二极管和16位模拟-数位转换器，你通过可以测量光线或物体表面的光反射来获得颜色值。 规则 电气特性 工作电压: 3.3 ~6.0 V 工作温度 : -40 ~ 85 °C 尺寸 模块尺寸：2.0cm*2.0cm 接口 1.27mm间距的4Pin接口与Hub相连 信号接口：IIC（GND，VCC，SDA，SCL） 使用 使用时，如果是检测光线的颜色，传感器上的LED需要关闭，并将光直接对准传感器，如果是检测物体的颜色，需要打开传感器上的LED，并且对准物体。 400px 开发 设备 mCookie-CoreUSB/zh Microduino-Color detector/zh mCookie-Hub/zh 其他硬件设备 USB数据连接线 一根 600px 准备 Setup 1：将颜色传感器接口和Hub的IIC接起来。 600px Setup 2：将CoreUSB，Hub，颜色传感器连接在一起。通过USB数据线将接入电脑。 600px 调试 打开Arduino IDE，将下列代码复制到IDE中。 #include <Wire.h> #include <math.h> #define COLOR_SENSOR_ADDR 0x39//the I2C address for the color sensor #define REG_CTL 0x80 #define REG_TIMING 0x81 #define REG_INT 0x82 #define REG_INT_SOURCE 0x83 #define REG_ID 0x84 #define REG_GAIN 0x87 #define REG_LOW_THRESH_LOW_BYTE 0x88 #define REG_LOW_THRESH_HIGH_BYTE 0x89 #define REG_HIGH_THRESH_LOW_BYTE 0x8A #define REG_HIGH_THRESH_HIGH_BYTE 0x8B #define REG_BLOCK_READ 0xCF #define REG_GREEN_LOW 0xD0 #define REG_GREEN_HIGH 0xD1 #define REG_RED_LOW 0xD2 #define REG_RED_HIGH 0xD3 #define REG_BLUE_LOW 0xD4 #define REG_BLUE_HIGH 0xD5 #define REG_CLEAR_LOW 0xD6 #define REG_CLEAR_HIGH 0xD7 #define CTL_DAT_INIITIATE 0x03 #define CLR_INT 0xE0 //Timing Register #define SYNC_EDGE 0x40 #define INTEG_MODE_FREE 0x00 #define INTEG_MODE_MANUAL 0x10 #define INTEG_MODE_SYN_SINGLE 0x20 #define INTEG_MODE_SYN_MULTI 0x30 #define INTEG_PARAM_PULSE_COUNT1 0x00 #define INTEG_PARAM_PULSE_COUNT2 0x01 #define INTEG_PARAM_PULSE_COUNT4 0x02 #define INTEG_PARAM_PULSE_COUNT8 0x03 //Interrupt Control Register #define INTR_STOP 40 #define INTR_DISABLE 0x00 #define INTR_LEVEL 0x10 #define INTR_PERSIST_EVERY 0x00 #define INTR_PERSIST_SINGLE 0x01 //Interrupt Souce Register #define INT_SOURCE_GREEN 0x00 #define INT_SOURCE_RED 0x01 #define INT_SOURCE_BLUE 0x10 #define INT_SOURCE_CLEAR 0x03 //Gain Register #define GAIN_1 0x00 #define GAIN_4 0x10 #define GAIN_16 0x20 #define GANI_64 0x30 #define PRESCALER_1 0x00 #define PRESCALER_2 0x01 #define PRESCALER_4 0x02 #define PRESCALER_8 0x03 #define PRESCALER_16 0x04 #define PRESCALER_32 0x05 #define PRESCALER_64 0x06 int readingdata[20]; int i,green,red,blue,clr,ctl; double X,Y,Z,x,y,z; void setup() { Serial.begin(9600); Wire.begin(); // join i2c bus (address optional for master) } void loop() { setTimingReg(INTEG_MODE_FREE);//Set trigger mode.Including free mode,manually mode,single synchronizition mode or so. setInterruptSourceReg(INT_SOURCE_GREEN); //Set interrupt source setInterruptControlReg(INTR_LEVEL|INTR_PERSIST_EVERY);//Set interrupt mode setGain(GAIN_1|PRESCALER_4);//Set gain value and prescaler value setEnableADC();//Start ADC of the color sensor while(1) { readRGB(); calculateCoordinate(); delay(1000); clearInterrupt(); } } /************************************/ void setTimingReg(int x) { Wire.beginTransmission(COLOR_SENSOR_ADDR); Wire.write(REG_TIMING); Wire.write(x); Wire.endTransmission(); delay(100); } void setInterruptSourceReg(int x) { Wire.beginTransmission(COLOR_SENSOR_ADDR); Wire.write(REG_INT_SOURCE); Wire.write(x); Wire.endTransmission(); delay(100); } void setInterruptControlReg(int x) { Wire.beginTransmission(COLOR_SENSOR_ADDR); Wire.write(REG_INT); Wire.write(x); Wire.endTransmission(); delay(100); } void setGain(int x) { Wire.beginTransmission(COLOR_SENSOR_ADDR); Wire.write(REG_GAIN); Wire.write(x); Wire.endTransmission(); } void setEnableADC() { Wire.beginTransmission(COLOR_SENSOR_ADDR); Wire.write(REG_CTL); Wire.write(CTL_DAT_INIITIATE); Wire.endTransmission(); delay(100); } void clearInterrupt() { Wire.beginTransmission(COLOR_SENSOR_ADDR); Wire.write(CLR_INT); Wire.endTransmission(); } void readRGB() { Wire.beginTransmission(COLOR_SENSOR_ADDR); Wire.write(REG_BLOCK_READ); Wire.endTransmission(); Wire.beginTransmission(COLOR_SENSOR_ADDR); Wire.requestFrom(COLOR_SENSOR_ADDR,8); delay(500); if(8<= Wire.available()) // if two bytes were received { for(i=0;i<8;i++) { readingdata[i]=Wire.read(); //Serial.println(readingdata[i],BIN); } } green=readingdata[1]*256+readingdata[0]; red=readingdata[3]*256+readingdata[2]; blue=readingdata[5]*256+readingdata[4]; clr=readingdata[7]*256+readingdata[6]; Serial.println("The RGB value and Clear channel value are"); Serial.println(red,DEC); Serial.println(green,DEC); Serial.println(blue,DEC); Serial.println(clr,DEC); } void calculateCoordinate() { X=(-0.14282)*red+(1.54924)*green+(-0.95641)*blue; Y=(-0.32466)*red+(1.57837)*green+(-0.73191)*blue; Z=(-0.68202)*red+(0.77073)*green+(0.56332)*blue; x=X/(X+Y+Z); y=Y/(X+Y+Z); if((X>0)&&(Y>0)&&(Z>0)) { Serial.println("The x,y value is"); Serial.print("("); Serial.print(x,2); Serial.print(" , "); Serial.print(y,2); Serial.println(")"); Serial.println("Please reference the figure(Chromaticity Diagram) in the wiki "); Serial.println("so as to get the recommended color."); } else Serial.println("Error,the value overflow"); } 选择正确的板卡和COM端口，编译通过后直接下载。 打开串口监视器。 600px 获得X、Y结果后，根据下图得到对应的颜色值。 400px 拓展阅读 色彩传感器使用的是TCS3414CS色彩芯片，检测的返回数据包含4个通道：红色（R）、绿色（G）、蓝色（B）、空白（C），然后这4个通道的数据可以转化为色度图上的X、Y值。这个转化是依据Commission Internationale de l’Eclairage (CIE)的标准。 文件:Coordinates transform.png 400px 通过下面的方程进行转化: 文件:Equations.png 400px 视频