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
+ a+ s( x  M# L* t/ q/ ZTCS230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
4 ~: s- w9 X/ D* _* I: N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
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。
" g8 n: C# H. z. x% O6 _  Z关键词:颜色传感器;颜色检测; TCS230 颜色传感器; 89C2051 单片机
引言
9 J( v- _. g9 _( I1 X& z4 W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、
" w2 ~5 }) g6 l$ K: l5 V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
& J  f7 m- |. }* }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
1 j4 ~( H" {( H) d, M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-
7 u  F# l2 {4 t3 r" L/ M5 Q6 electronic 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
" L8 k; F( a4 ^4 {/ q1 a; Y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
; E0 J$ v/ j0 E  ?" W; S, {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

. N6 j8 `4 I4 U, x# r5 y" U, j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。
, ~5 S$ Q* P4 n; a8 w+ C1 K/ `1颜色传感器TCS230简介
TCS230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
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。
1 W2 v& Q& g2 f% LTCS230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，
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
/ _! p9 c" p4 c- G$ t8 y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
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