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【Arduino】168种传感器模块系列实验（63）

实验六十三： TCS3200D颜色识别传感器（可编程彩色光频识别转换器模块）

安装TimerOne库：IDE—工具—管理库—搜索TimerOne—安装

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#include <TimerOne.h>//申明库文件

//把TCS3200颜色识别传感器各控制引脚连到Arduino数字端口 

#define S0     6   //物体表面的反射光越强，TCS3200内置震荡器产生的方波频率越高，

#define S1    5   //SO和S1的组合决定输出信号频率比例因子，比例因子为2%

//比例因子为TCS3200传感器OUT引脚输出信号频率与其内置振荡器频率之比

#define S2     4  //S2和S3的组合决定让红、绿、蓝，哪种光线通过滤波器

#define S3     3

#define OUT    2 //TCS3200颜色传感器输出信号

//在中断函数中纪录TCS3200输出信号的脉冲个数

int   g_count = 0;    // 计算与反射光相对应TCS3200颜色传感器输出信号的脉冲数

int   g_array[3];     // 存储RGB值

int   g_flag = 0;     // 滤波器模式选择顺序标志

float g_SF[3];        // 从TCS3200输出信号的脉冲数转换为RGB标准值的RGB比例因子

//初始化TSC3200各控制引脚的输入输出模式

//设置TCS3200的内置振荡器方波频率与其输出信号频率的比例因子为2%

void TSC_Init()

{

   pinMode(S0, OUTPUT);

   pinMode(S1, OUTPUT);

   pinMode(S2, OUTPUT);

   pinMode(S3, OUTPUT);

   pinMode(OUT, INPUT);

   digitalWrite(S0, LOW);

  digitalWrite(S1, HIGH);

}

//选择滤波器模式，决定让红、绿、蓝，哪种光线通过滤波器

void TSC_FilterColor(int Level01, int Level02)

{

   if(Level01 != 0)

     Level01 = HIGH;

   if(Level02 != 0)

     Level02 = HIGH;

   digitalWrite(S2, Level01); 

   digitalWrite(S3, Level02); 

}

//中断函数，计算TCS3200输出信号的脉冲波

void TSC_Count()

{

   g_count ++ ;

}

//定时器中断函数，每1S中断后，把该时间内的红、绿、蓝三种光线通过滤波器时，

//TCS3200输出信号脉冲个数分别存储到数组g_array[3]的相应元素变量中

void TSC_Callback()

{

   switch(g_flag)

   {

     case 0: 

          Serial.println("->WB Start");

          TSC_WB(LOW, LOW);              //选择让红色光线通过滤波器的模式

 

          break;

     case 1:

          Serial.print("->Frequency R=");

          Serial.println(g_count);    //打印1s内的红光通过滤波器时，TCS3200输出的脉冲个数

          g_array[0] = g_count;       //存储1S内的红光通过滤波器时，TCS3200输出的脉冲个数

          TSC_WB(HIGH, HIGH);            //选择让绿色光线通过滤波器的模式

 

          break;

     case 2:

          Serial.print("->Frequency G=");

          Serial.println(g_count);  //打印1S内的绿光通过滤波器时，TCS3200输出的脉冲个数

          g_array[1] = g_count;  //存储1S内的绿光通过滤波器时，TCS3200输出的脉冲个数

          TSC_WB(LOW, HIGH);             //选择让蓝色光线通过滤波器的模式

 

          break;

     case 3:

          Serial.print("->Frequency B=");

          Serial.println(g_count);  //打印1s内的蓝光通过滤波器时，TCS3200输出的脉冲个数

          Serial.println("->WB End");

          g_array[2] = g_count;  //存储1s内的蓝光通过滤波器时，TCS3200输出的脉冲个数

          TSC_WB(HIGH, LOW);             //选择无滤波器的模式  

          break;

    default:

          g_count = 0;  //计数值清零

          break;

   }

}

//设置反射光中红、绿、蓝三色光分别通过滤波器时如何处理数据的标志

//该函数被TSC_Callback()调用

void TSC_WB(int Level0, int Level1)      //White Balance

{

   g_count = 0; //计数值清零

   g_flag ++;  //输出信号计数标志

   TSC_FilterColor(Level0, Level1); //滤波器模式

   Timer1.setPeriod(1000000);             // 设置输出信号脉冲计数时长1s

}

//初始化

void setup()

{

   TSC_Init();

   Serial.begin(9600);  //启动串口通信

   Timer1.initialize();             // defaulte is 1s缺省是1秒

   Timer1.attachInterrupt(TSC_Callback);  //设置定时器1的中断，中断调用函数为TSC_Callbace()

 

//设置TCS3200输出信号的上跳沿触发中断，中断调用函数为TSC_Count()

   attachInterrupt(0, TSC_Count, RISING);  

   delay(4000); //延时4s，以等待被测物体红、绿、蓝三色在1s内的TCS3200输出信号脉冲计数

 

//通过白平衡测试，计算得到白色物体RGB值255与1s内三色光脉冲数的RGB比例因子

   for(int i=0; i<3; i++)

     Serial.println(g_array);

   g_SF[0] = 255.0/ g_array[0];     //红色光比例因子

   g_SF[1] = 255.0/ g_array[1] ;    //绿色光比例因子

   g_SF[2] = 255.0/ g_array[2] ;    //蓝色光比例因子

 

//打印白平衡后的红、绿、蓝三色的RGB比例因子

   Serial.println(g_SF[0]);

   Serial.println(g_SF[1]);

   Serial.println(g_SF[2]);

}

//红、绿、蓝三色光分别对应的1s内TCS3200输出脉冲数乘以相应的比例因子就是RGB标准值

//打印被测物体的RGB值

void loop()

{

    g_flag = 0;//每获得一次被测物体的RGB颜色值时需要4s

    for(int i=0; i<3; i++)      //打印被测物体的RGB值 

     Serial.println(int(g_array * g_SF));

    delay(4000);

}

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  【Arduino】168种传感器模块系列实验（64）
  实验六十四： TCS3200D颜色识别传感器（可编程彩色光频识别转换器模块）
  实验程序之二：实现简单颜色感应
 
  实验模块接线
  Arduino Uno   <----->   TSC3200颜色传感器
  Pin 6                <----->                  S0
  Pin 5                <----->                  S1
  Pin 4                <----->                  S2
  Pin 3                <----->                  S3
  Pin 2                <----->                 OUT
  5V                   <----->                 VCC
  GND                  <----->                 GND
*/
 
#define S0 6
#define S1 5
#define S2 4
#define S3 3
#define sensorOut 2
 
int frequency = 0;
void setup() {
  pinMode(S0, OUTPUT);
  pinMode(S1, OUTPUT);
  pinMode(S2, OUTPUT);
  pinMode(S3, OUTPUT);
  pinMode(sensorOut, INPUT);
 
  // 将频率缩放设置为20%
  digitalWrite(S0, HIGH);
  digitalWrite(S1, LOW);
 
  Serial.begin(9600);
}
void loop() {
  // 设置要读取的红色滤波光电二极管
  digitalWrite(S2, LOW);
  digitalWrite(S3, LOW);
  // 读取输出频率
  frequency = pulseIn(sensorOut, LOW);
  frequency = map(frequency,-10, -49, 255, 0);
  // 在串行监视器上打印值
  Serial.print("R= ");//打印名称
  Serial.print(frequency);//打印红色频率
  Serial.print("  ");
  delay(2000);
  
  // 设置要读取的绿色过滤光电二极管
  digitalWrite(S2, HIGH);
  digitalWrite(S3, HIGH);
  // 读取输出频率
  frequency = pulseIn(sensorOut, LOW);
  frequency = map(frequency,-10, -50, 255, 0);
  //在串行监视器上打印值
  Serial.print("G= ");//打印名称
  Serial.print(frequency);//打印绿色频率
  Serial.print("  ");
  delay(2000);
  
  // 设置要读取的蓝色滤光光电二极管
  digitalWrite(S2, LOW);
  digitalWrite(S3, HIGH);
  // 读取输出频率
  frequency = pulseIn(sensorOut, LOW);
  frequency = map(frequency,-10, -41, 255, 0);
  // 在串行监视器上打印值
  Serial.print("B= ");//打印名称
  Serial.print(frequency);//打印蓝色频率
  Serial.println("  ");
  delay(2000);
}

/*
  【Arduino】168种传感器模块系列实验（64）
  实验六十四： TCS3200D颜色识别传感器（可编程彩色光频识别转换器模块）
  实验程序之三：颜色识别感应
 
  实验模块接线
  Arduino Uno   <----->   TSC3200颜色传感器
  Pin 6                <----->                  S0
  Pin 5                <----->                  S1
  Pin 4                <----->                  S2
  Pin 3                <----->                  S3
  Pin 2                <----->                 OUT
  5V                   <----->                 VCC
  GND                  <----->                 GND
*/
 
int s0 = 6, s1 = 5, s2 = 4, s3 = 3;
int out = 2;
int flag = 0;
byte counter = 0;
byte countR = 0, countG = 0, countB = 0;
void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  pinMode(s0, OUTPUT);
  pinMode(s1, OUTPUT);
  pinMode(s2, OUTPUT);
  pinMode(s3, OUTPUT);
 
}
void TCS()
{
  flag = 0;
  digitalWrite(s1, HIGH);
  digitalWrite(s0, HIGH);
  digitalWrite(s2, LOW);
  digitalWrite(s3, LOW);
  attachInterrupt(0, ISR_INTO, CHANGE);
  timer0_init();
 
}
void ISR_INTO()
{
  counter++;
}
void timer0_init(void)
{
  TCCR2A = 0x00;
  TCCR2B = 0x07; //时钟频率源1024点
  TCNT2 = 100;   //10毫秒再次溢出
  TIMSK2 = 0x01; //允许中断
}
int i = 0;
ISR(TIMER2_OVF_vect)
//计时器2，10ms再次中断溢出，内部溢出中断执行功能
{
  TCNT2 = 100;
  flag++;
  if (flag == 1)
  {
    countR = counter;
    Serial.print("red=");
    Serial.println(countR, DEC);
    digitalWrite(s2, HIGH);
    digitalWrite(s3, HIGH);
  }
  else if (flag == 2)
  {
    countG = counter;
    Serial.print("green=");
    Serial.println(countG, DEC);
    digitalWrite(s2, LOW);
    digitalWrite(s3, HIGH);
  }
  else if (flag == 3)
  {
    countB = counter;
    Serial.print("blue=");
    Serial.println(countB, DEC);
    Serial.println("\n");
    digitalWrite(s2, LOW);
    digitalWrite(s3, LOW);
 
  }
  else if (flag == 4)
  {
    flag = 0;
  }
  counter = 0;
}
 
void loop()
{
  TCS();
  while (1);
}