顏色傳感器的設計：rgb顏色傳感器
使用復合結(jié)構(gòu)
超級RGB傳感器的開發(fā)，是通過對傳感頭結(jié)構(gòu)的重新設計，以
求更為優(yōu)異的整體表現(xiàn)。
發(fā)射器使用了光纖，能夠產(chǎn)生難以置信的單一光點，同時還縮
小了傳感頭的體積。
光線接收回路內(nèi)置在傳感頭中，從而提高了檢測能力和檢測穩(wěn)
定性。
支持三重16位計算的RGB光源
使用三色光源進行的目標識別
超級RGB傳感器結(jié)合了三個獨立的彩色LED。各種顏色信號
在接收器中被轉(zhuǎn)換成16位數(shù)據(jù)來進行顏色識別，這樣就可以
不受物體振動的影響確保檢測的性。
簡易靈敏度調(diào)整，單鍵校正
只需按下一個鍵就可以實現(xiàn)校正的超
級RGB傳感器。這種簡單的方式消除
了不同人員操作時產(chǎn)生的變動，并確
保持續(xù)、穩(wěn)定的檢測。
較少受到形狀、位置、傾斜度和表面光澤的影響
CZ-H35S/CZ-H37S結(jié)合了一個偏光濾鏡，該偏光濾
鏡可以消除光澤部位的反光并只憑借物體的色彩組成
來進行識別。即使改變物體的狀況，CZ-H35S/
CZ-H37S仍能保持的檢測。
顏色傳感器的設計：可編程顏色傳感器TCS230原理及應用實例設計
引 言
本文引用地址：
本文介紹美國TAOS公司最新推出的顏色傳感器TCS230。它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)顏色的識別與檢測，與以前的顏色傳感器相比，還具有許多優(yōu)良的新特性。
1 TCS230芯片的結(jié)構(gòu)框圖與特點
TCS230是TAOS(Texas Advanced Optoelectronic Solutions)公司推出的可編程彩色光到頻率的轉(zhuǎn)換器。它把可配置的硅光電二極管與電流頻率轉(zhuǎn)換器集成在一個單一的CMOS電路上，同時在單一芯片上還集成了紅綠藍(RGB)三種濾光器，是業(yè)界第一個有數(shù)字兼容接口的RGB彩色傳感器。TCS230的輸出信號是數(shù)字量，可以驅(qū)動標準的TTL或CMOS邏輯輸入，因此可直接與微處理器或其它邏輯電路相連接。由于輸出的是數(shù)字量，并且能夠?qū)崿F(xiàn)每個彩色信道10位以上的轉(zhuǎn)換精度，因而不再需要A/D轉(zhuǎn)換電路，使電路變得更簡單。圖1是TCS230的引腳封裝和功能框圖。
圖1中，TCS230采用8引腳的SOIC表面貼裝式封裝，在單一芯片上集成有64個光電二極管。這些二極管共分為四種類型。其中16個光電二極管帶有紅色濾波器，16個光電二極管帶有綠色濾波器，16個光電二極管帶有藍色濾波器，其余16個不帶有任何濾波器，可以透過全部的光信息。這些光電二極管在芯片內(nèi)是交叉排列的，能夠最大限度地減少入射光幅射的不均勻性，從而增加顏色識別的精確度;另一方面，相同顏色的16個光電二極管是并聯(lián)連接的，均勻分布在二極管陣列中，可以消除顏色的位置誤差。工作時，通過兩個可編程的引腳來動態(tài)選擇所需要的濾波器。該傳感器的典型輸出頻率范圍從2Hz~500kHz，用戶還可以通過兩個可編程引腳來選擇100%、20%或2%的輸出比例因子，或電源關(guān)斷模式。輸出比例因子使傳感器的輸出能夠適應不同的測量范圍，提高了它的適應能力。例如，當使用低速的頻率計數(shù)器時，就可以選擇小的定標值，使TCS230的輸出頻率和計數(shù)器相匹配。
從功能框圖可知：當入射光投射到TCS230上時，通過光電二極管控制引腳S2、S3的不同組合，可以選擇不同的濾波器;經(jīng)過電流到頻率轉(zhuǎn)換器后輸出不同頻率的方波(占空比是50%)，不同的顏色和光強對應不同頻率的方波;還可以通過輸出定標控制引腳S0、S1選擇不同的輸出比例因子，對輸出頻率范圍進行調(diào)整，以適應不同的需求。
下面簡要介紹TCS230芯片各個引腳的功能及它的一些組合選項。
S0、S1用于選擇輸出比例因子或電源關(guān)斷模式;S2、S3用于選擇濾波器的類型;OE是頻率輸出使能引腳，可以控制輸出的狀態(tài)，當有多個芯片引腳共用微處理器的輸入引腳時，也可以作為片選信號;OUT是頻率輸出引腳，GND是芯片的接地引腳，VCC為芯片提供工作電壓。圖2是S0、S1及S2、S3的可用組合。
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色彩傳感器
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色彩傳感器又叫顏色識別傳感器或顏色傳感器，它是將物體顏色同前面已經(jīng)示教過的參考顏色進行比較來檢測顏色的傳感器，當兩個顏色在一定的誤差范圍內(nèi)相吻合時，輸出檢測結(jié)果。
中文名
色彩傳感器
別 名
顏色識別傳感器或顏色傳感器
作 用
檢測顏色
原 理
兩個顏色在一定的誤差范圍內(nèi)
目錄
1
簡介
2
解決方案
色彩傳感器簡介
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語音
色彩傳感器在終端設備中起著極其重要的作用，比如色彩監(jiān)視器的校準裝置；彩色打印機和繪圖儀；涂料、紡織品和化妝品制造，以及醫(yī)療方面的應用，如血液診斷、尿樣分析和牙齒整形等。色彩傳感器系統(tǒng)的復雜性在很大程度上取決于其用于確定色彩的波長譜帶或信號通道的數(shù)量。此類系統(tǒng)種類繁多，從相對簡單的三通道色度計到多頻帶頻譜儀不一而足。
色彩傳感器解決方案
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1.具有濾色器的分立型光電二極管感測色彩的傳統(tǒng)做法是采用把三至四個光電二極管組合在一塊芯片上的結(jié)構(gòu)，而將紅、綠、藍濾色器置于光電二極管的表面(通常將兩個藍濾色器組合在一起以補償硅片對于藍光的低靈敏度)。獨立的跨阻抗放大器將每個光電二極管的輸出饋送到具有8～12 位典型分辨率的A/D 轉(zhuǎn)換器中。A/D 轉(zhuǎn)換器的輸出隨后被饋送至一個微控制器或其他類型的數(shù)字處理器中。這種方法的主要優(yōu)點是靈活性高，因為能夠使放大器的增益和帶寬以及A/D 轉(zhuǎn)換器的速度和分辨率適合具體應用的要求，從而可以對設計進行調(diào)整以實現(xiàn)性能與成本的折中。為獲得這種靈活性所付出的代價是增加了設計復雜性，另外也使模擬電路的電路板布局變得非常苛刻。該方案的主要應用包括：工業(yè)控制中需要短暫響應時間的高速過程檢驗，或因光照條件不定而要求隨意調(diào)節(jié)增益和速度的應用。2.集成光-電壓轉(zhuǎn)換器另一種方法是將用于單一色彩譜帶的一個光電二極管、濾色器和跨阻抗放大器組合在一塊芯片上。與分離型實現(xiàn)方案一樣，三個元件的輸出被饋送到一個外部三通道A/D 轉(zhuǎn)換器中，接著進行數(shù)字處理。Texas Advanced Optoelectronic Solutions(TAOS)公司推出的TSLR257、TSLG257 和TSLB257(見圖1)就是這些元件的實例。這種方法所需的元件數(shù)量比分立型光電二極管的要少，由于對噪聲敏感的模擬電路位于芯片之上，因此壓縮了電路板的占用空間，降低了安裝成本，并且簡化了設計和電路板布局。缺點是傳感器的增益和靈敏度不能動態(tài)地改變。該方法的應用實例包括：具有定義明確的光照條件、空間約束條件、靈敏度要求的系統(tǒng)或那些對面市時間或設計周期有著較高要求的系統(tǒng)。3.集成光-頻率轉(zhuǎn)換器第三種方法是將光強度直接轉(zhuǎn)換為頻率分別與每個紅、綠、藍通道的紅、綠、藍光分量的強度成正比的一個脈沖序列。給微處理器或另一個數(shù)字處理器提供一個直接接口就可以無需增設A / D 轉(zhuǎn)換器。TAOS 公司的TCS230 就是此類器件的一個實例。它把紅、綠和藍傳感器- 濾波器組合(和一個沒有濾波器的額外“干凈”傳感器)劃分為柵格狀，從而將元素擴散到整個感測區(qū)域，因此不再需要光擴散器。將每種顏色的光電二極管并聯(lián)起來最終可使任何不均勻的照度達到平衡。該方案取消了跨阻抗放大器和A/D轉(zhuǎn)換器，處理器只是簡單地測量周期或計算一個周期內(nèi)來自傳感器的脈沖數(shù)。傳感器和數(shù)字處理器之間的直接接口還提供了高水平的抗噪聲度，為將傳感器放置在遠處創(chuàng)造了條件。RGB- 頻率轉(zhuǎn)換法的局限性會在光強度較低的應用中顯現(xiàn)出來。光強度較低，產(chǎn)生的頻率也會隨之降低，從而增加了轉(zhuǎn)換時間。該方案的應用實例包括：空間因素至關(guān)重要的便攜式系統(tǒng)和需要以低成本來實現(xiàn)更高分辨率的系統(tǒng)。
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顏色傳感器的設計：顏色傳感器的設計.doc
編號：
傳感器綜合設計
實訓(論文)說明書
題 目： 顏色傳感器的設計 //字居中
院 （系）： 信息與通信學院
專 業(yè)： 電子信息工程
學生姓名：
學 號：
指導教師：王守華、童有為、胡機秀、李秀東
2012年 6月19日 摘 要
隨著時代的進步和發(fā)展，技術(shù)已經(jīng)普及到我們生活，工作，科研，各個領(lǐng)域，已經(jīng)成為一種比較成熟的技術(shù)傳感器是將感受的物理量、化學量等信息，按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于測量和傳輸?shù)男盘柕难b置。設計了一種以STC89C51單片機和TCS230傳感器為核心的顏色檢測系統(tǒng)，其利用TCS230顏色傳感器將彩色光轉(zhuǎn)換成頻率信號，然后經(jīng)單片機進行處理和判別，獲取某一顏色中所含三基色的亮度值，分析被測光中的顏色成分和亮度，即可有效地得出相應的被測顏色，同時將檢測結(jié)果數(shù)字化的顯示到LCD屏上。文中簡述了利用軟件對TCS230的實際顏色測量值進行校正的處理辦法，給出了相應的硬件設計電路、軟件流程圖和測試程序清單。
該傳感器電路具有成本低、測量速度快、精確高、便攜等特點，可廣泛應用于各種需要對光色成分進行測量、分析與識別的行業(yè)。
關(guān)鍵詞：傳感器；顏色檢測；TCS230；STC89C51單片機
Abstract
Along with the time progress and the development, the sensor technology already popularized to us lives, the work, the scientific research, each domain, already became one kind of quite mature technology. The sensor is information and so on physical quantity which, chemistry quantity feels, transforms according to certain rule is advantageous for the survey and the transmission signal installment.
This article has designed one kind take the STC89C51 monolithic integrated circuit and the TCS230 sensor as the core color examination system, it transforms using the TCS230 color sensor the colored light the frequency code, then carries on processing and the distinction after the monolithic integrated circuit, gains in some color to contain three primary color luminance values, analyzes by the light measuring in the color component and brightness, then effectively obtains correspondingly is measured the color, simultaneously test result digitization demonstration LCD on screen. In the article summarized has carried on the adjustment using the software to the TCS230 actual color observed value the measure, has given the corresponding hardware design electric circuit, the software flow chart and the test order detailed list. The electric circuit has the cost to be low, survey speed quick, precise high, portable and
