TCS230颜色传感器原理与应用编程

TCS230颜色传感器

1 . 颜色传感器原理

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辐射的不均匀性，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2 Hz~500 kHz，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。

2. 引脚图及其控制与功能

a. 实物图

（芯片的4引脚延伸进去这是区分引脚的标志。）

b. 引脚编程设置及其功能

1. 输出频率分频选择 S0 L L H H S1 L H L H

输出频率分频比例 掉电 2% 20% 100%

2. 滤光颜色选择

S2 L L H H S3 L H L H 光电二极管类型 红色 蓝色 清除（无滤波器） 绿色

3. 测量频率的方法

（1） 依次选通三种颜色的滤波器，然后对TCS230的输出脉冲依

次进行计数。当计数到250时停止计数，分别计算每个通道所用的时间。这些时间对应于实际测试时TCS230每种滤波器所采用的时间基准，通过串口观察。在这段时间内所测得的脉冲数就是所对应的R、G和B的值。（实际测得的是一个范围的值）

（2） 设置定时器为一固定时间(例如10 ms)，然后选通三种颜色的滤波器，计算这段时间内TCS230的输出脉冲数，计算出一个比例因子，通过这个比例因子可以把这些脉冲数变为255。在实际测试时，使用同样的时间进行计数，把测得的脉冲数再乘以求得的比例因子，然后就可以得到所对应的R、G和B的值。

4. 注意的问题

（１）电源线必须采用０．０１μＦ～０．１μＦ的电容退耦，且电容应尽可能靠近芯片。

（２） 芯片的ＯＥ引脚和ＧＮＤ引脚之间需采用低阻抗连接，以提高抗噪声能力。

（３）芯片的输出设计为短距离驱动标准ＴＴＬ 或ＣＭＯＳ逻辑输入电平。若输出线超过１２英寸，则建议使用缓冲器或线驱动器。

（4）TCS230识别模块重启、更换光源等情况时，都需要进行白平

衡调整。

简单的测试程序如下：

#include

#define uchar unsigned char #define sbit sbit sbit sbit sbit

void RS232_init() {

uint

unsigned int

S0=P1^0; //S0,S1为设置输出的占空比 S1=P1^1;

S2=P1^3; //S2,S3为设置虑光的模式 S3=P1^4; OE=P1^2; //使能