Как подключить датчик цвета к плате Ардуино

Датчик цвета для ардуино рассмотрим на примере датчика TCS230. Данный датчик располагается посреди платы, окружается фотодиодами 4 типов: шестнадцать фотодиодов с фильтром красного цвета, шестнадцать фотодиодов с фильтром зеленого цвета, шестнадцать фотодиодов с фильтром синего цвета, шестнадцать фотодиодов без какого либо фильтра.

Когда к датчику подносят один из цветов, на плате загорается светодиод. Так же модуль преобразует ток фотодиодов в частоту, определяемого цвета. Данная частота и передается на пин Arduino.

Распиновка датчика

Датчик цвета ардуино TCS230 имеет следующие выводы:

GND – земля;
OE – контакт включения;
S1, S0 – масштабирование частоты импульсов;
S3, S2 – вход, настраивается фильтр;
OUT – выход преобразованной частоты;
V_CC – питание модуля.

Что бы установить какой цвет будет считываться модулем, необходимо в нужной комбинации установить уровни на контактах S2 и S3.Комбинации контактов для выбора цвета следующие:

Тип фотодиода	S2	S3
Красный	LOW	LOW
Синий	LOW	HIGH
Без фильтра (чистый)	HIGH	LOW
Зеленый	HIGH	HIGH

Так же на модуле есть возможность масштабирования частоты для совместимости работы на разных микроконтроллерах. Предустановлено 3 значения 100%, 20% и 2%. Для этого необходимо установить контакты S0 и S1.

Масштабирование частоты	S0	S1
Отключение	LOW	LOW
2%	LOW	HIGH
20%	HIGH	LOW
100%	HIGH	HIGH

ВНИМАНИЕ! Для устойчивой работы ардуино, необходимо установить 20%.

Подключение датчика к Ардуино

Что бы увидеть какой цвет определил модуль подключим к ардуино RGB светодиод. Программа работает так, что как только датчик определения цвета, определит цвет, этот цвет загорится на светодиоде.

Подключим датчик цвета к ардуино согласно таблице:

TCS230	GND	VCC	OUT	S0	S1	S2	S3
Arduino Uno	GND	+5V	8	4	5	6	7

Схема подключения датчика определения цвета

Внешний вид макета

Пример скетча для датчика цвета и Ардуино

После запуска программы, открываем мониторинг порта. Если подносить к модулю определенный цвет, на порту можно будет наблюдать код цвета.

// контакты TCS230 для подключения к Arduino
#define S0 4
#define S1 5
#define S2 6
#define S3 7
#define sensorOut 8
     
// для хранения частоты, считанной фотодиодами
int redFrequency = 0;
int greenFrequency = 0;
int blueFrequency = 0;
     
// для хранения данных о красном, зеленом и синем цветах
int redColor = 0;
int greenColor = 0;
int blueColor = 0;

// подключение к контактам rgb-светодиода
const byte rPin = 9;
const byte gPin = 10;
const byte bPin = 11;
     
void setup() {
      pinMode(S0, OUTPUT);
      pinMode(S1, OUTPUT);
      pinMode(S2, OUTPUT);
      pinMode(S3, OUTPUT);
      pinMode(rPin, OUTPUT);
      pinMode(gPin, OUTPUT);
      pinMode(bPin, OUTPUT);
     
      pinMode(sensorOut, INPUT);
     
      digitalWrite(S0,HIGH);
      digitalWrite(S1,LOW);
     
      Serial.begin(9600);
}
     
void loop() {
      // считывание данных с фотодиодов с красным фильтром
      digitalWrite(S2,LOW);
      digitalWrite(S3,LOW);
     
      redFrequency = pulseIn(sensorOut, LOW);   // считываем выходную частоту
      redColor = map(redFrequency, 70, 120, 255,0);
     
      Serial.print("R = ");
      Serial.print(redColor);
      delay(100);
     
      // считывание данных с фотодиодов с зеленым фильтром
      digitalWrite(S2,HIGH);
      digitalWrite(S3,HIGH);
    
      greenFrequency = pulseIn(sensorOut, LOW); // считываем выходную частоту
      greenColor = map(greenFrequency, 100, 199, 255, 0);
     
      Serial.print(" G = ");
      Serial.print(greenColor);
      delay(100);
     
      // считывание данных с фотодиодов с синим фильтром
      digitalWrite(S2,LOW);
      digitalWrite(S3,HIGH);
     
      blueFrequency = pulseIn(sensorOut, LOW);  // считываем выходную частоту
      blueColor = map(blueFrequency, 38, 84, 255, 0);
     
      Serial.print(" B = ");
      Serial.print(blueColor);
      delay(100);
     
      // вывод на светодиод распознанный цвет
      // вывод в монитор порта сообщение, какой цвет распознан
      if(redColor > greenColor && redColor > blueColor){
          digitalWrite( bPin, LOW );
          digitalWrite( gPin, LOW );
          digitalWrite( rPin, HIGH );
          Serial.println(" - RED detected!"); 
      }
      if(greenColor > redColor && greenColor > blueColor){
        digitalWrite( rPin, LOW );
        digitalWrite( bPin, LOW );
        digitalWrite( gPin, HIGH );
        Serial.println(" - GREEN detected!");  
      }
      if(blueColor > redColor && blueColor > greenColor){
        digitalWrite( gPin, LOW );
        digitalWrite( rPin, LOW );
        digitalWrite( bPin, HIGH );
        Serial.println(" - BLUE detected!"); 
      }
}

Документация

Где купить?

Модуль датчика цвета TCS230

Датчик цвета. Как подключить к Ардуино