颜色传感器的设计：rgb颜色传感器

　　使用复合结构
　　超级RGB传感器的开发，是通过对传感头结构的重新设计，以
　　求更为优异的整体表现。
　　发射器使用了光纤，能够产生难以置信的单一光点，同时还缩
　　小了传感头的体积。
　　光线接收回路内置在传感头中，从而提高了检测能力和检测稳
　　定性。

　　支持三重16位计算的RGB光源
　　使用三色光源进行的目标识别
　　超级RGB传感器结合了三个独立的彩色LED。各种颜色信号
　　在接收器中被转换成16位数据来进行颜色识别，这样就可以
　　不受物体振动的影响确保检测的性。
　　简易灵敏度调整，单键校正
　　只需按下一个键就可以实现校正的超
　　级RGB传感器。这种简单的方式消除
　　了不同人员操作时产生的变动，并确
　　保持续、稳定的检测。

　　较少受到形状、位置、倾斜度和表面光泽的影响
　　CZ-H35S/CZ-H37S结合了一个偏光滤镜，该偏光滤
　　镜可以消除光泽部位的反光并只凭借物体的色彩组成
　　来进行识别。即使改变物体的状况，CZ-H35S/
　　CZ-H37S仍能保持的检测。

颜色传感器的设计：可编程颜色传感器TCS230原理及应用实例设计

　引 言
本文引用地址：
本文介绍美国TAOS公司最新推出的颜色传感器TCS230。它不仅能够实现颜色的识别与检测，与以前的颜色传感器相比，还具有许多优良的新特性。
　　1 TCS230芯片的结构框图与特点
　　TCS230是TAOS(Texas Advanced Optoelectronic Solutions)公司推出的可编程彩色光到频率的转换器。它把可配置的硅光电二极管与电流频率转换器集成在一个单一的CMOS电路上，同时在单一芯片上还集成了红绿蓝(RGB)三种滤光器，是业界第一个有数字兼容接口的RGB彩色传感器。TCS230的输出信号是数字量，可以驱动标准的TTL或CMOS逻辑输入，因此可直接与微处理器或其它逻辑电路相连接。由于输出的是数字量，并且能够实现每个彩色信道10位以上的转换精度，因而不再需要A/D转换电路，使电路变得更简单。图1是TCS230的引脚封装和功能框图。
　　
　　图1中，TCS230采用8引脚的SOIC表面贴装式封装，在单一芯片上集成有64个光电二极管。这些二极管共分为四种类型。其中16个光电二极管带有红色滤波器，16个光电二极管带有绿色滤波器，16个光电二极管带有蓝色滤波器，其余16个不带有任何滤波器，可以透过全部的光信息。这些光电二极管在芯片内是交叉排列的，能够最大限度地减少入射光幅射的不均匀性，从而增加颜色识别的精确度;另一方面，相同颜色的16个光电二极管是并联连接的，均匀分布在二极管阵列中，可以消除颜色的位置误差。工作时，通过两个可编程的引脚来动态选择所需要的滤波器。该传感器的典型输出频率范围从2Hz~500kHz，用户还可以通过两个可编程引脚来选择100%、20%或2%的输出比例因子，或电源关断模式。输出比例因子使传感器的输出能够适应不同的测量范围，提高了它的适应能力。例如，当使用低速的频率计数器时，就可以选择小的定标值，使TCS230的输出频率和计数器相匹配。
　　从功能框图可知：当入射光投射到TCS230上时，通过光电二极管控制引脚S2、S3的不同组合，可以选择不同的滤波器;经过电流到频率转换器后输出不同频率的方波(占空比是50%)，不同的颜色和光强对应不同频率的方波;还可以通过输出定标控制引脚S0、S1选择不同的输出比例因子，对输出频率范围进行调整，以适应不同的需求。
　　下面简要介绍TCS230芯片各个引脚的功能及它的一些组合选项。
　　S0、S1用于选择输出比例因子或电源关断模式;S2、S3用于选择滤波器的类型;OE是频率输出使能引脚，可以控制输出的状态，当有多个芯片引脚共用微处理器的输入引脚时，也可以作为片选信号;OUT是频率输出引脚，GND是芯片的接地引脚，VCC为芯片提供工作电压。图2是S0、S1及S2、S3的可用组合。
　　

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颜色传感器的设计：色彩传感器

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色彩传感器
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色彩传感器又叫颜色识别传感器或颜色传感器，它是将物体颜色同前面已经示教过的参考颜色进行比较来检测颜色的传感器，当两个颜色在一定的误差范围内相吻合时，输出检测结果。
中文名
色彩传感器
别    名
颜色识别传感器或颜色传感器
作    用
检测颜色
原    理
两个颜色在一定的误差范围内
目录
1
简介
2
解决方案
色彩传感器简介
编辑
语音
色彩传感器在终端设备中起着极其重要的作用，比如色彩监视器的校准装置；彩色打印机和绘图仪；涂料、纺织品和化妆品制造，以及医疗方面的应用，如血液诊断、尿样分析和牙齿整形等。色彩传感器系统的复杂性在很大程度上取决于其用于确定色彩的波长谱带或信号通道的数量。此类系统种类繁多，从相对简单的三通道色度计到多频带频谱仪不一而足。
色彩传感器解决方案
编辑
语音
1.具有滤色器的分立型光电二极管感测色彩的传统做法是采用把三至四个光电二极管组合在一块芯片上的结构，而将红、绿、蓝滤色器置于光电二极管的表面(通常将两个蓝滤色器组合在一起以补偿硅片对于蓝光的低灵敏度)。独立的跨阻抗放大器将每个光电二极管的输出馈送到具有8～12 位典型分辨率的A/D 转换器中。A/D 转换器的输出随后被馈送至一个微控制器或其他类型的数字处理器中。这种方法的主要优点是灵活性高，因为能够使放大器的增益和带宽以及A/D 转换器的速度和分辨率适合具体应用的要求，从而可以对设计进行调整以实现性能与成本的折中。为获得这种灵活性所付出的代价是增加了设计复杂性，另外也使模拟电路的电路板布局变得非常苛刻。该方案的主要应用包括：工业控制中需要短暂响应时间的高速过程检验，或因光照条件不定而要求随意调节增益和速度的应用。2.集成光-电压转换器另一种方法是将用于单一色彩谱带的一个光电二极管、滤色器和跨阻抗放大器组合在一块芯片上。与分离型实现方案一样，三个元件的输出被馈送到一个外部三通道A/D 转换器中，接着进行数字处理。Texas Advanced Optoelectronic Solutions(TAOS)公司推出的TSLR257、TSLG257 和TSLB257(见图1)就是这些元件的实例。这种方法所需的元件数量比分立型光电二极管的要少，由于对噪声敏感的模拟电路位于芯片之上，因此压缩了电路板的占用空间，降低了安装成本，并且简化了设计和电路板布局。缺点是传感器的增益和灵敏度不能动态地改变。该方法的应用实例包括：具有定义明确的光照条件、空间约束条件、灵敏度要求的系统或那些对面市时间或设计周期有着较高要求的系统。3.集成光-频率转换器第三种方法是将光强度直接转换为频率分别与每个红、绿、蓝通道的红、绿、蓝光分量的强度成正比的一个脉冲序列。给微处理器或另一个数字处理器提供一个直接接口就可以无需增设A / D 转换器。TAOS 公司的TCS230 就是此类器件的一个实例。它把红、绿和蓝传感器- 滤波器组合(和一个没有滤波器的额外“干净”传感器)划分为栅格状，从而将元素扩散到整个感测区域，因此不再需要光扩散器。将每种颜色的光电二极管并联起来最终可使任何不均匀的照度达到平衡。该方案取消了跨阻抗放大器和A/D转换器，处理器只是简单地测量周期或计算一个周期内来自传感器的脉冲数。传感器和数字处理器之间的直接接口还提供了高水平的抗噪声度，为将传感器放置在远处创造了条件。RGB- 频率转换法的局限性会在光强度较低的应用中显现出来。光强度较低，产生的频率也会随之降低，从而增加了转换时间。该方案的应用实例包括：空间因素至关重要的便携式系统和需要以低成本来实现更高分辨率的系统。
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2021-05-210

颜色传感器的设计：颜色传感器的设计.doc

编号：
传感器综合设计
实训(论文)说明书
题    目：     颜色传感器的设计       //字居中
 院 （系）：      信息与通信学院
专    业：       电子信息工程
学生姓名：
学    号：
指导教师：王守华、童有为、胡机秀、李秀东
2012年 6月19日摘  要
随着时代的进步和发展，技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术传感器是将感受的物理量、化学量等信息，按一定规律转换成便于测量和传输的信号的装置。设计了一种以STC89C51单片机和TCS230传感器为核心的颜色检测系统，其利用TCS230颜色传感器将彩色光转换成频率信号，然后经单片机进行处理和判别，获取某一颜色中所含三基色的亮度值，分析被测光中的颜色成分和亮度，即可有效地得出相应的被测颜色，同时将检测结果数字化的显示到LCD屏上。文中简述了利用软件对TCS230的实际颜色测量值进行校正的处理办法，给出了相应的硬件设计电路、软件流程图和测试程序清单。
该传感器电路具有成本低、测量速度快、精确高、便携等特点，可广泛应用于各种需要对光色成分进行测量、分析与识别的行业。
关键词：传感器；颜色检测；TCS230；STC89C51单片机
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