基于TCS230传感器的颜色检测系统

kajchild

摘要:为了提高传统颜色传感器颜色识别的效果与速度，减少识别误差，简化电路，将美国TAOS公司的
. v8 n# p& H! @TCS230高分辨率可编程颜色传感器与单片机89C2051相结合，设计了一种新型颜色检测系统，给出了该检测
系统的硬件设计电路及颜色识别测试流程。该系统的精度可达10位以上，响应频率2~500kHz,具有可编
2 b" m" X: t* F% H程、采用数字信号输出、抗干扰能力强等特性，在光强检测控制领域得到广泛应用。
关键词:颜色传感器;颜色检测; TCS230 颜色传感器; 89C2051 单片机
6 I. ~/ T/ R& q# @8 v0 C- |5 Y引言
# O# p% A5 }( L随着现代工业生产向高速化、自动化方向的发展，颜色检测系统被越来越广泛地应用于颜色测量、
4 E) V. R7 R) X颜色变化的识别、打印控制、颜色校正和机器人安全监控等领域。目前，颜色传感器1通常是在独立
的光电二极管上覆盖经过修正的红、绿、蓝滤光片,然后对输出信号进行相应处理，才能识别颜色信
号。其输出为模拟信号,需要一个A/D电路进行采样，再对该信号进- -步处理，才能进行识别，因此
; }- N+ O) Z# `/ n3 x& ]( d增加了电路的复杂性，并且存在较大的识别误差，影响了识别效果。美国TAOS (Texas Advanced Optoe-
% E1 a" |9 o! C. Y1 ~: Llectronic Solutions)公司最新推出的颜色传感器TCS230l2],不仅能实现颜色的识别与检测，与传统的颜
色传感器相比，还具有许多优良特性。TCS230 的反应速度快，可用软件设置改变对颜色的选择，输出
为数字信号，使用方便，有较强的抗干扰能力。笔者将TCS230与单片机89C2051相结合设计了-种新
7 S2 g& C) l5 d0 G1 u" e; q6 O/ q
  S( H, a% W0 L  C0 v' [型颜色检测系统，并给出该系统的硬件设计电路与软件测试流程。
1颜色传感器TCS230简介
* }$ p) O- J& bTCS230是美国TAOS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
/ [2 d# ~- O# S+ @0 r3 T流频率转换器集成在- -个单- -的CMOS ( Complementary Metal Oxide Semiconductor)电路上，同时在单
一-芯片上还集成了红、绿、蓝(RGB) 3种滤光器，是业界第-一个有数字兼容接口的RGB彩色传感器。
" i% X6 {9 X  w% x3 j- OTCS230的输出信号是数字量，可以驱动标准的TTL (Transistion Transistor Logic)或CMOS逻辑输人，
0 x$ M8 l' ^& b) Z; F因此可直接与微处理器或其他逻辑电路相连接。由于输出的是数字量，并且能实现每个彩色信道10位
以上的转换精度，响应频率2 ~ 500 kHz，因而不再需要A/D转换电路,使电路变得更简单，并大大提
4 J; Q5 @" p& E; x高了该芯片的抗噪声性能。TCS230颜色传感器应用范围广泛，适合于色彩测量、打印控制、显示颜色
; Z" X/ l. z. A; ?; A" q$ r! s: q校正、人工视觉以及光线检测等领域。图1是TCS230的引脚封装和功能框图。

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TCS230是美国TAOS公司推出的可编程彩色光到频率的转换器