概述

您現(xiàn)在可以通過這種可愛的彩色光傳感器以令人眼花color亂的顏色看到電子設(shè)備。我們找到了市場(chǎng)上最好的色彩傳感器TCS34725，它具有RGB和透明光敏元件。集成在芯片上并位于色彩感應(yīng)光電二極管上的IR阻擋濾光片可最大程度地減少入射光的IR光譜分量，并可以精確地進(jìn)行顏色測(cè)量。濾光片意味著您將獲得比大多數(shù)傳感器更真實(shí)的色彩，因?yàn)槿祟惪床坏?a href="http://m.1cnz.cn/tags/紅外/" target="_blank">紅外線。該傳感器還具有令人難以置信的3，800，000：1動(dòng)態(tài)范圍，并且積分時(shí)間和增益可調(diào)，因此適合在深色玻璃后面使用。

我們還添加了支持電路，例如3.3V穩(wěn)壓器，因此您可以安全地使用3-5VDC的電壓為分接器供電，并為I2C引腳進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，以便它們可以與3.3V或5V邏輯一起使用。最后，我們指定了一個(gè)不錯(cuò)的中性4150°K溫度LED，板上帶有MOSFET驅(qū)動(dòng)器，以照亮您要感應(yīng)的內(nèi)容。 LED可以通過任何邏輯電平輸出輕松打開或關(guān)閉。

為獲得更大的靈活性，我們?yōu)樵撛u(píng)估板制作了兩個(gè)不同的版本：適用于面包板的分線器和旨在與Flora可穿戴平臺(tái)配合使用的可穿戴版本。

組裝和接線

兩個(gè)顏色傳感器都預(yù)焊接了所有表面貼裝組件。 Breakout-board版本附帶一個(gè)可選的接頭，用于面包板。焊接頭是一個(gè)簡(jiǎn)單的過程：

程序集（僅限突破版本）

然后焊接！焊接所有引腳以確保良好的電氣連接行動(dòng)。

放置標(biāo)題，如有必要，將標(biāo)題修剪成一定長(zhǎng)度，然后將其（長(zhǎng)針向下）插入面包板。

將接點(diǎn)定位將接點(diǎn)放在排針的裸露短端上。

接線，這些傳感器通過2線制I2C接口進(jìn)行通信。要連接到處理器，總共只需要4條電線。

Flora接線：連接來源：

3.3v-》 3v（紅線）

GND-》 GND（黑線）

SDA-》 SDA（白線）

SCL-》 SCL（綠線）

Arduino接線：從以下連接跳線：

5v-》 VIN（紅線）

GND-》 GND（黑線）

SDA-》 SDA（橙色線）

SCL-》 SCL（白線）

注意：在老式的Arduino（如Duemilanove和pre R3 UNO）上，SDA位于Analog 4上一個(gè)d SCL位于模擬5上。

在R2 Megas之前，SDA位于Digtital 20上，SCL位于數(shù)字21上。對(duì)于萊昂納多，SDA是數(shù)字2引腳，SCL是數(shù)字3引腳。

要控制LED （僅限突破版本）-可以將LED引腳拉低以關(guān)閉LED。這可以通過三種方式完成：

直接接地，以完全將其關(guān)閉。

連接到備用數(shù)字引腳，并使用digitalWrite（）控制。

將LED引腳連接到INT引腳，并使用setInterrupt（）進(jìn)行控制（有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參見庫(kù)參考）。

div》 Python和CircuitPython

將TCS34725傳感器與Python和CircuitPython以及Adafruit CircuitPython TCS34725模塊一起使用很容易。此模塊使您可以輕松編寫從傳感器讀取顏色的Python代碼。

您可以將此電路與任何CircuitPython微控制器板或具有GPIO和Python的計(jì)算機(jī)配合使用，這要?dú)w功于我們的CircuitPython-for Adafruit_Blinka -Python兼容性庫(kù)。

CircuitPython微控制器接線

首先，將TCS34725完全連接到您的開發(fā)板上，就像Arduino的前幾頁所示。以下是通過I2C連接將Feather M0連接到傳感器的示例：

板3V 至傳感器VIN

板GND 到傳感器GND

板載SCL 到 sensorSCL

板載SDA 到傳感器SDA

Python計(jì)算機(jī)接線

由于有數(shù)十種Linux計(jì)算機(jī)/主板可以使用我們將展示Raspberry Pi的接線。對(duì)于其他平臺(tái)，請(qǐng)?jiān)L問Linux上的CircuitPython指南，以了解您的平臺(tái)是否受支持。

以下是與I2C相連的Raspberry Pi：

Pi 3V3 至傳感器VIN

Pi GND 到傳感器GND

Pi SCL 到傳感器SCL

Pi SDA 到傳感器SDA

CircuitPython安裝TCS34725庫(kù) 》

您需要在CircuitPython板上安裝Adafruit CircuitPython TCS34725庫(kù)。

首先請(qǐng)確保您正在為板運(yùn)行最新版本的Adafruit CircuitPython。

下一步，您將需要安裝必要的庫(kù)才能使用硬件-請(qǐng)仔細(xì)按照以下步驟從Adafruit的CircuitPython庫(kù)捆綁包中查找和安裝這些庫(kù)。我們的簡(jiǎn)介指南上有一個(gè)很棒的頁面，介紹如何為快速和非表達(dá)板安裝庫(kù)包。

請(qǐng)記住非表達(dá)板，例如，您需要從束中手動(dòng)安裝必要的庫(kù)：

adafruit_tcs34725.mpy

adafruit_bus_device

在繼續(xù)制作之前確保您開發(fā)板上的lib文件夾或根文件系統(tǒng)已復(fù)制 adafruit_tcs34725.mpy 和 adafruit_bus_device 文件和文件夾。

下一步連接到開發(fā)板的串行REPL，這樣您就可以在CircuitPython上運(yùn)行》》》 提示。

TCS34725庫(kù)的Python安裝

您需要安裝Adafruit_Blinka庫(kù)，該庫(kù)在以下方面提供CircuitPython支持蟒蛇。這可能還需要在您的平臺(tái)上啟用I2C并驗(yàn)證您正在運(yùn)行Python3。由于每個(gè)平臺(tái)都略有不同，并且Linux經(jīng)常更改，請(qǐng)?jiān)L問Linux上的CircuitPython指南以準(zhǔn)備好您的計(jì)算機(jī)！

完成后，從命令行運(yùn)行以下命令：

sudo pip3 install adafruit-circuitpython-tcs34725

如果您的默認(rèn)Python是版本3，則可能需要改為運(yùn)行“ pip”。只要確保您不嘗試在Python 2.x上使用CircuitPython，就不支持它！

CircuitPython和Python用法

為演示傳感器的用法，我們將對(duì)其進(jìn)行初始化，并從開發(fā)板的Python REPL中讀取顏色以及更多內(nèi)容。

運(yùn)行以下代碼以導(dǎo)入必要的模塊并初始化與傳感器的I2C連接：

下載：文件

復(fù)制代碼

import board

import busio

import adafruit_tcs34725

i2c = busio.I2C（board.SCL， board.SDA）

sensor = adafruit_tcs34725.TCS34725（i2c） import board

import busio

import adafruit_tcs34725

i2c = busio.I2C（board.SCL， board.SDA）

sensor = adafruit_tcs34725.TCS34725（i2c）

現(xiàn)在，您就可以從傳感器使用以下任意屬性：

color_rgb_bytes -紅色，綠色和藍(lán)色值的三元組。這些以字節(jié)為單位從0到255返回（0是低強(qiáng)度，255是最大強(qiáng)度）。

color_temperature -傳感器檢測(cè)到的開爾文色溫。

lux -傳感器檢測(cè)到的以勒克斯為單位的光強(qiáng)度。這是根據(jù)顏色計(jì)算得出的，可能不是非常準(zhǔn)確！

下載：文件

復(fù)制代碼

print（‘Color： （{0}， {1}， {2}）’.format（*sensor.color_rgb_bytes））

print（‘Temperature： {0}K’.format（sensor.color_temperature））

print（‘Lux： {0}’.format（sensor.lux）） print（‘Color： （{0}， {1}， {2}）’.format（*sensor.color_rgb_bytes））

print（‘Temperature： {0}K’.format（sensor.color_temperature））

print（‘Lux： {0}’.format（sensor.lux））

此外，您還可以讀取和寫入一些屬性來更改傳感器的行為：

integration_time -傳感器的積分時(shí)間（以毫秒為單位）。

gain -傳感器的增益必須為1、4、16、60。

ul》

下載：文件

復(fù)制代碼

sensor.integration_time = 200

sensor.gain = 60 sensor.integration_time = 200

sensor.gain = 60

有關(guān)每秒打印范圍的完整演示，請(qǐng)參見simpletest.py示例。將其保存為板上的 code.py 并檢查REPL輸出以查看每秒打印的范圍。

帶有CircuitPython的TCS34725！

完整的示例代碼

下載：Project Zip 或 tcs34725_simpletest.py | 在Github上查看

復(fù)制代碼

# Simple demo of the TCS34725 color sensor.

# Will detect the color from the sensor and print it out every second.

import time

import board

import busio

import adafruit_tcs34725

# Initialize I2C bus and sensor.

i2c = busio.I2C（board.SCL， board.SDA）

sensor = adafruit_tcs34725.TCS34725（i2c）

# Main loop reading color and printing it every second.

while True：

# Read the color temperature and lux of the sensor too.

temp = sensor.color_temperature

lux = sensor.lux

print（‘Temperature： {0}K Lux： {1}’.format（temp， lux））

# Delay for a second and repeat.

time.sleep（1.0）

# Simple demo of the TCS34725 color sensor.

# Will detect the color from the sensor and print it out every second.

import time

import board

import busio

import adafruit_tcs34725

# Initialize I2C bus and sensor.

i2c = busio.I2C（board.SCL， board.SDA）

sensor = adafruit_tcs34725.TCS34725（i2c）

# Main loop reading color and printing it every second.

while True：

# Read the color temperature and lux of the sensor too.

temp = sensor.color_temperature

lux = sensor.lux

print（‘Temperature： {0}K Lux： {1}’.format（temp， lux））

# Delay for a second and repeat.

time.sleep（1.0）

Arduino代碼

下載Adafruit_TCS34725

要開始讀取傳感器數(shù)據(jù)，您需要安裝

Adafruit_TCS34725

最簡(jiǎn)單的方法是打開管理Arduino IDE中的庫(kù)。.. 菜單

然后搜索 Adafruit TCS34725 ，然后單擊安裝

我們還提供了有關(guān)Arduino庫(kù)安裝的出色教程，網(wǎng)址為：

http://learn.adafruit.com/adafruit-all-about-arduino-libraries-install-use

測(cè)試傳感器

運(yùn)行TCS34725測(cè)試草圖以驗(yàn)證傳感器是否正常工作。

將草圖上傳到Aruduino或Flora并打開串行監(jiān)視器以查看 輸出。草圖應(yīng)打印出基本的顏色測(cè)量參數(shù)，如下所示。移動(dòng)傳感器，遮蓋傳感器和/或?qū)⑵浔┞对诓煌墓庠聪乱圆榭雌浞磻?yīng)。

報(bào)告的顏色參數(shù)為：

色溫-以開爾文

勒克斯-或每平方米流明

R，G 和 B （已過濾的）值

清除（未過濾的）值

ColorView！ ColorView草圖演示了使用板載LED進(jìn)行反射光測(cè)量。白色LED用于照亮附近的物體，傳感器測(cè)量從物體反射的光。然后，ColorView草圖使用傳感器的RGB輸出來驅(qū)動(dòng)RGB指示燈，以使其與傳感器看到的顏色匹配！

ColorView組件除了處理器和顏色傳感器之外，您還需要RGB LED和一些電阻器：

1個(gè)1K歐姆電阻器（棕色，黑色，紅色，金色）

2個(gè)560歐姆電阻（綠色，藍(lán)色，棕色，金色）

ColorView接線除了基本電源和I2C接線外，您還需要以下連接：

LED共陽極（長(zhǎng)引腳）-》 5v。

LED紅色引腳-》 1K電阻-》 Arduino引腳3

LED Gre zh-CN引腳-》 560歐姆電阻器-》 Arduino引腳5

LED藍(lán)色引腳-》 560歐姆電阻器-》 Arduino引腳6

將ColorView草圖上傳到Arduino，然后將其他對(duì)象放置在傳感器前面。 LED的顏色應(yīng)與感測(cè)到的對(duì)象的顏色匹配！

圖書館參考

構(gòu)造和初始化：

Adafruit_TCS34725（tcs34725IntegrationTime_t = TCS34725_INTEGRATIONTIME_2_4MS，

tcs34725Gain_t = TCS34725_GAIN_1X ）；

聲明具有可選積分時(shí)間和增益值的TCS34725傳感器。

布爾值A(chǔ)dafruit_TCS34725 ：： begin（void）

初始化TCS34725顏色傳感器。先調(diào)用此函數(shù)。

增益和積分時(shí)間： ：

void Adafruit_TCS34725 ：： setIntegrationTime（tcs34725IntegrationTime_t it）

設(shè)置積分從傳感器獲取顏色樣本的時(shí)間。較長(zhǎng)的積分時(shí)間可用于在弱光條件下提高靈敏度。有效積分時(shí)間為：

TCS34725_INTEGRATIONTIME_2_4MS = 0xFF，/** 《2.4ms */

TCS34725_INTEGRATIONTIME_24MS = 0xF6，/** 《24ms */

TCS34725_INTEGRATIONTIME_50MS = 0xEB，/** 《50ms */

TCS34725_INTEGRATIONTIME_101MS = 0xD5，/** 《101ms */

TCS34725_INTEGRATIONTIME_154MS = 0xC0，/** 《154ms */

TCS34725_INTEGRATIONTIME_700MS = 0x00/** 《700ms */

無效Adafruit_TCS34725 ：： setGain（tcs34725Gain_t gain ）

設(shè)置ADC的增益以控制傳感器的靈敏度。有效的增益設(shè)置為：

TCS34725_GAIN_1X = 0x00，/** 《無增益*/

TCS34725_GAIN_4X = 0x01，/** 《2x增益*/

TCS34725_GAIN_16X = 0x02，/** 《16倍增益*/

TCS34725_GAIN_60X = 0x03/** 《60x增益*/

光讀數(shù)和計(jì)算：

void Adafruit_TCS34725 ：： getRawData（uint16_t * r，uint16_t * g，uint16_t * b，uint16_t * c ）

讀取原始傳感器的紅色，綠色，藍(lán)色和透明部分的傳感器輸出。

uint16_t Adafruit_TCS34725 ：： calculateColorTemperature（uint16_t r，uint16_t g，uint16_t b ）

從紅色，綠色和藍(lán)色分量計(jì)算色溫。

uint16_t Adafruit_TCS34725 ：： calculateLux（uint16_t r， uint16_t g，uint16_t b ）

計(jì)算來自紅色，綠色和藍(lán)色分量的照度。

中斷和LED控制：

無效Adafruit_TCS34725 ：： setInterrupt（boolean i ）

設(shè)置傳感器中斷，以在檢測(cè)到的電平在限制范圍內(nèi)時(shí)生成中斷（請(qǐng)參見下面的setIntLimits（））。 Int引腳僅在突破版本上可用。

布爾參數(shù)可用于控制LED。在突破版本上，必須將LED引腳連接至INT引腳以進(jìn)行LED控制。

傳遞“ false”將啟用板載LED進(jìn)行反射光測(cè)量。

傳遞“ true”將關(guān)閉LED以進(jìn)行入射光測(cè)量。

void Adafruit_TCS34725 ：： clearInterrupt（void ）

清除傳感器中斷。

無效Adafruit_TCS34725 ：： setIntLimits（uint16_t低，uint16_t高）

設(shè)置中斷的上限和下限。有關(guān)中斷操作的更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱數(shù)據(jù)表。

在處理中使用它！

Adafruit_TCS34725庫(kù)包括一個(gè)處理草圖，可與ColorView Arduino草圖通信并在計(jì)算機(jī)屏幕上實(shí)時(shí)顯示顏色

處理草圖僅適用于處理1.5.1。它與處理版本2.0不兼容！

在Arduino上加載ColorView ，打開ColorView示例草圖并將其上傳到您的Arduino。

記下Arduino使用的串行端口。

在處理中加載ColorView.pde 導(dǎo)航到Adafruit_TCS34725 Library文件夾內(nèi)的“ Processing”文件夾，然后打開“ ColorView.pde”。

編輯串行端口找到打開串行端口的行并進(jìn)行編輯使用與Arduino相同的端口。

然后運(yùn)行！運(yùn)行處理草圖時(shí)，它將顯示傳感器文本輸出，并彈出帶有色標(biāo)的窗口匹配傳感器看到的顏色。

識(shí)別顏色

使用顏色傳感器識(shí)別特定顏色并不像將傳感器對(duì)準(zhǔn)色標(biāo)并進(jìn)行讀取那樣簡(jiǎn)單。有許多因素會(huì)影響讀數(shù)，例如距離，視野和環(huán)境照明條件。 Adafruit論壇成員systembolaget開發(fā)了一種能夠快速可靠地識(shí)別許多不同顏色的系統(tǒng)，并針對(duì)該主題編寫了出色的教程。

請(qǐng)參見下面的視頻和github存儲(chǔ)庫(kù)鏈接：

顏色查找器Github存儲(chǔ)庫(kù)

下載

文件

Adafruit TCS34725 Arduino庫(kù)

TCS34725數(shù)據(jù)表

在Adafruit Fritzing庫(kù)中折疊對(duì)象

用于Breakout版本的EagleCAD PCB文件

用于Flora版本的EagleCAD PCB文件

突破委員會(huì)版本

原理圖和制作印刷

Flora可縫制版本

示意圖和裝配圖

責(zé)任編輯：wv