1、把白平衡时放置在TCS3200颜色传感器之下白色物体拿走,放上另一个黄色物体,在Arduino IDE串口监视器看到的这个黄色物体RGB值为233、157、56,如下图所示。 打开电脑Windows操作系统自带的画图板,点击菜单栏“颜色”-“编辑颜色”-“规定自定义颜色”-右下角输入RGB值,查看对应的颜色与实际测试的颜色是否相符。实际测试结果是测得的物体颜色与实际颜色有些偏色,但并不影响区分出被测物体是哪种颜色的物体。 介绍完TCS3200传感器颜色识别原理和其与Arduino控制器的硬件连线,以及如何利用串口监视器找到白平衡后的比例因子和被测物体的RGB值。下面展示的是Arduino测试程
2、序。注意:下面的#include TimerOne.h要改为单括号形式。Arduino程序:#include TimerOne.h /申明库文件/把TCS3200颜色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,TCS3002D内置振荡器产生的方波频率越高,#define S1 5 /S0和S1的组合决定输出信号频率比例因子,比例因子为2% /比率因子为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 /
3、TCS3200颜色传感器输出信号连接到Arduino中断0引脚,并引发脉冲信号中断 /在中断函数中记录TCS3200输出信号的脉冲个数#define LED 7 /控制TCS3200颜色传感器是否点亮LED灯float g_SF3; /从TCS3200输出信号的脉冲数转换为RGB标准值的RGB比例因子int g_count = 0; / 计算与反射光强相对应TCS3200颜色传感器输出信号的脉冲数/ 数组用于存储在1s内TCS3200输出信号的脉冲数,它乘以RGB比例因子就是RGB标准值 g_array3; g_flag = 0; / 滤波器模式选择顺序标志/ 初始化TSC3200各控制引脚的
4、输入输出模式/设置TCS3002D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); pinMode(LED, OUTPUT); 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 Lev
5、el02) if(Level01 != 0) Level01 = HIGH; if(Level02 ! Level02 = HIGH; digitalWrite(S2, Level01); digitalWrite(S3, Level02);/中断函数,计算TCS3200输出信号的脉冲数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_array3的相应元素变量中void TSC_Callback() switch(g_flag) case 0:Serial.pr
6、intln(-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_array0 = 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 case 2:Frequency G=/打印1s内的绿光通过滤波器时,TCS3200输出的脉冲个数 g_array1 = g_c
7、ount; /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 case 3:Frequency B= /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_array2 = 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 default: /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(
8、)调用void TSC_WB(int Level0, int Level1) 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); /启动串行通信 Timer1.initialize(); / defaulte is 1s Timer1.attachInterrupt(TSC_Callback); /设置定时器1的中断,中断调用函数为TSC_Call
9、back() /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); digitalWrite(LED, HIGH);/点亮LED灯 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g_SF0 = 255.0/ g_array0; /红色光比例因子 g_SF1 = 255.0/ g_array1 ; /绿色光比例因子 g_SF2 = 255.0/
10、g_array2 ; /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_SF0,5); Serial.println(g_SF1,5); Serial.println(g_SF2,5); /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 for(int i=0; i3; i+) Serial.println(int(g_arrayi * g_SFi);/主程序void loop() /每获得一次被测物体RGB颜色值需时4s /打印出被测物体RGB颜色值Serial.printl
11、n(int(g_arrayi * g_SFi); 程序中的头文件TimerOne.h文件请下载: 上面是带有白平衡的测试程序,对于具体项目的应用程序,要在此基础上加以变动。如果TCS3200传感器与被测物体的检测距离以及周围环境光线没有发生大的变化,进行一次白平衡校正后,RGB比例因子就可以确定下来了。于是您一定要把得到的RGB比例因子直接替代掉红色字体标识程序段中的数组g_array3各元素变量。另外绿色字体标识的程序段也可以注释掉。在具体项目中,您所检测的是某种特定颜色的物体,可能就像文章的第一张图片展示的5个色块类似,绝不会有连续变化颜色的物体。于是,应该以上述程序获得的被测物体颜色R、G、B值为中心,设置一个距离中心值20的范围值,在任何环境光条件下,再次检测被测物体的RGB值,只要RGB值落在范围内,就可以认为被测物体是那种特定颜色的物体。这样设定颜色值范围的方法,可以有效提高物体颜色的识别率。