پروژه الکترونیکپروژه های پایتونپروژه های رزبری پای

پروژه تشخیص رنگ با رزبری پای و پایتون سنسور TCS3200

سلام. پروژه تشخیص رنگ با رزبری پای و پایتون سنسور TCS3200 را آماده کردیم.

آموزش راه اندازی حسگر تشخیص رنگ با Raspberry pi

در این پروژه رزبری پای میخواهیم با استفاده از ماژول سنسور تشخیص رنگ TCS3200 ، یک دستگاه تشخیص رنگ بسازیم. در اینجا ما از کد پایتون برای برنامه نویسی پروژه استفاده میکنیم. برای نمایش نتیجه تشخیص رنگ، از یک ال ای دی RGB استفاده کرده ایم. این LED، به همان رنگی میدرخشد که سنسور تشخیص داده است. در اینجا با هدف آموزش ما تنها رنگ های قرمز، سبز و آبی را برنامه ریزی کرده ایم. اما شما میتوانید هر مقداری را قرار دهید و هر دستوری را تعبیه کنید. فیلم عملکرد این پروژه در انتهای صفحه قرار داده شده است.

پروژه های زیر میتوانند به شما کمک کنند :

سنسور تشخیص رنگ TCS230

سنسور تشخیص رنگ TCS230
سنسور تشخیص رنگ TCS230

سنسور TCS230 دارای ال ای دی های مادون قرمز است که رنگ جسم را تشخیص میدهند. این سنسور یک فتودیود 8*8 میخواند. این 64 تا تشکیل شده اند از 16 فتودیود با فیلتر قرمز ، 16 فتودیود با فیلتر آبی ، 16 فتودیود با فیلتر سبز و 16 فتودیود بدون فیلتر. سیگنال خروجی سنسور رنگی TCS230 یک موج مربعی است و فرکانس آن متناسب با شدت نور فیلتر انتخابی است. توجه داشته باشید که سنسور با نام های TCS230 و TCS3200 موجود است و هر دو یکی هستند.

نحوه کار سنسور TCS230
نحوه کار سنسور TCS230

دیتاشیت سنسور TCS230

دیتاشیت سنسور TCS230

  • VDD : باید منبع تغذیه 5 ولت متصل شود.
  • GND : اینم که نیاز به توضیح نداره.
  • S0 , S1 : مقیاس بندی فرکانس خروجی.
  • S2 , S3 : ورودی انتخاب نوع فتودیود.
  • OUT : پین خروجی سنسور رنگ.
  • OE : فعال سازی پین فرکانس خروجی.

ما این سنسور را به Raspberry Pi متصل می کنیم و Raspberry Pi را برنامه ریزی می کنیم تا بسته به رنگ ، پاسخ مناسبی ارائه دهد.

قطعات مورد نیاز

در اینجا ما از Raspberry Pi 2 Model B با سیستم عامل Raspbian Jessie استفاده می کنیم.

  1. سنسور تشخیص رنگ TCS3200
  2. آی سی CD4040
  3. ال ای دی RGB
  4. مقاومت 1 کیلو اهم – 3 عدد
  5. خازن 1000uF
حتما ببینید :  کنترل LED با Node.js در وب سرور رزبری پای (کنترل Raspberry pi از اینترنت)

توضیحات شماتیک پروژه

در تصویر زیر شماتیک کامل مدار پروژه تشخیص رنگ با رزبری پای را مشاهده میکنید.

شماتیک پروژه تشخیص رنگ Raspberry pi

اتصالات انجام شده برای سنسور رنگ و Raspberry Pi در جدول زیر آورده شده است :

پین های سنسورپین های رزبری پای
Vcc+3.3v
GND

ground
S0+3.3v
S1+3.3v
S2GPIO6 از PI
S3GPIO5 از PI
OEGPIO22 از PI
OUTCLK از CD4040

اتصالات CD4040 با Raspberry Pi در جدول زیر آورده شده است :

پین ها CD4040پین های رزبری پای
Vcc16+3.3v
Gnd8gnd
Clk10OUT از sensor
Reset11GPIO26 از PI
Q0GPIO21 از PI
Q1GPIO20 از PI
Q2GPIO16 از PI
Q3GPIO12 از PI
Q4GPIO25 از PI
Q5GPIO24 از PI
Q6GPIO23 از PI
Q7GPIO18 از PI
Q8عدم نیاز
Q9عدم نیاز
Q10عدم نیاز
Q11عدم نیاز

نحوه تشخیص رنگ با رزبری پای

هر رنگ از سه رنگ قرمز ، سبز و آبی (RGB) تشکیل شده است. و اگر شدت RGB را در هر رنگی بدانیم، می توانیم آن رنگ را تشخیص دهیم. با استفاده از سنسور رنگی TCS3200، ما نمی توانیم به طور همزمان نور قرمز ، سبز و آبی را تشخیص دهیم بنابراین باید آنها را یکی یکی بررسی کنیم. رنگی که باید توسط سنسور رنگ سنجیده شود توسط S2 و S3 انتخاب می شود.

S2S3Photodiode Type
LowLowقرمز
LowHighآبی
HighLowسفید
HighHighسبز

هنگامی که سنسور شدت RGB را تشخیص داد ، مقدار آن همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است به سیستم کنترل داخل ماژول ارسال می شود. شدت نور اندازه گیری شده توسط آرایه به مبدل جریان به فرکانس در داخل ماژول ارسال می شود. مبدل فرکانس موج مربعی تولید می کند که فرکانس آن به طور مستقیم با مقدار ارسال شده توسط آرایه متناسب است.

نحوه تشخیص رنگ با رزبری پای

اگر در مورد این مطلب سوالی داشتید در انتهای صفحه در قسمت نظرات بپرسید.

فرکانس سیگنال خروجی توسط ماژول سنسور رنگ را می توان در چهار سطح تنظیم کرد. این سطوح با استفاده از S0 و S1 ماژول سنسور مطابق شکل زیر انتخاب می شوند.

S0S1فرکانس خروجی
LLPower Down
LH2%
HL20%
HH100%

این ویژگی وقتی به کار می رود که ما در حال اتصال این ماژول به سیستمی با ساعت (کلاک) کم هستیم. این ماژول موج مربعی خروجی را فراهم می کند که فرکانس آن به طور مستقیم با شدت نور در حال افت است.

حتما ببینید :  کنترل خودکار دروازه راه آهن قطار با آردوینو و سنسور مادون قرمز

نحوه تشخیص رنگ با رزبری پای

اکنون ما این موج مربعی را به Raspberry Pi می دهیم اما نمی توانیم مستقیماً آنرا به PI بدهیم ، زیرا Raspberry Pi هیچ کانتر (مانند آی سی CD4040) داخلی ندارد. بنابراین ابتدا این خروجی را به CD B40 Counter Binary می دهیم و رزبری پای را برنامه ریزی می کنیم تا مقدار فرکانس را از CD4040 در فواصل 100msec بگیرد.

به طور خلاصه ،

  1. ماژول نور منعکس شده توسط جسم قرار داده شده در نزدیکی خود را تشخیص می دهد.
  2. ماژول سنسور رنگ موج خروجی را برای R یا G یا B فراهم می کند ، که بصورت متوالی توسط Raspberry Pi از طریق پین های S2 و S3 انتخاب می شود.
  3. CD4040 موج را گرفته و مقدار فرکانس را اندازه گیری می کند.
  4. PI مقدار فرکانس را از CD4040 برای هر رنگ در هر 100ms می گیرد. پس از گرفتن مقدار ، پی در پی رزبری پای CD4040 را مجدداً تنظیم می کند تا مقدار بعدی را تشخیص دهد.
  5. Raspberry Pi این مقادیر را بر روی صفحه چاپ می کند و این مقادیر را برای تشخیص رنگ جسم مقایسه می کند و در نهایت بسته به رنگ شیء ، LED RGB در رنگ مناسب می درخشد.

در اینجا Raspberry Pi برای شناسایی تنها سه رنگ برنامه ریزی شده است ، می توانید مقادیر R ، G و B را مطابق با پروژه خود تغییر دهید تا رنگ های بیشتری را به دلخواه خود تشخیص دهید.

فیلم عملکرد پروژه

فیلم زیر نحوه کار پروژه تشخیص رنگ با TCS3200 و رزبری پای را نمایش میدهید. با مشاهده فیلم زیر به طور کامل پروژه را درک میکنید.

برای دانلود فیلم عملکرد پروژه تشخیص رنگ رزبری پای کلیک کنید.

موارد موجود در فایل : سورس کامل ، شماتیک کامل

برای دانلود فایل های پروژه ثبت نام کنید، تنها چند ثانیه زمان لازم است. از طریق فرم زیر اقدام کنید.

ایمیل خود را وارد کنید

نظرتان را در مورد این مطلب با ستاره دادن اعلام کنید امیدوارم این مطلب برای شما مفید بوده باشد. نظرات ، مشکلات و پیشنهادات خود را در پایین صفحه اعلام کنید
برچسب ها

محمد رحیمی

محمد رحیمی هستم. سعی میکنم در آیرنکس مطالب مفید را قرار دهم. (در خصوص سوال در مورد این مطلب از قسمت نظرات همین مطلب اقدام کنید)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن
بستن