Color Sensor
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说明
产品特性
| 参数名称 | 参数 |
| 感应芯片 | TCS3200（全彩颜色检测器） |
| 工作电压 | 3.3V-5.5V |
| 识别类型 | 静态识别 |
| 产品尺寸 | 36.0mm*20.5mm |
| 固定孔尺寸 | 2.0mm |
| 最佳检测距离 | 10mm |
工作原理
原理：TCS3200D 的功能框图：
TCS3200D 有四种滤波器类型：红，绿，蓝和清除全部光信息。当入射光投射
到传感器上时，通过光电二极管控制引脚 S2，S3 的电平组合，可以选通不
同的滤波器，如下表所示：
| S2 | S3 | 滤波器类型 |
| L | L | 红色 |
| L | H | 蓝色 |
| H | L | 无 |
| H | H | 绿色 |
TCS3200D 输出不同频率的方波(占空比 50%)。不同的颜色和光强对应不同频率的方波，
输出频率与光强度呈线性关系，该转换器典型输出频率范围为2Hz-500KHz，用户可通
过两个可编程引脚来选择 100%，20%或 2%的输出比例因子，如下表所示：
| S0 | S1 | 输出频率定标 |
| L | L | 关断电源 |
| L | H | 2% |
| H | L | 20% |
| H | H | 100% |
TCS3200D 光传感器对红绿蓝三种颜色的敏感度是不相同的，导致它检测纯白
色的时候，得到的红绿蓝三个数值（RGB）输出并不一定是 255，因此在上电
之后的 2 秒内，会进行白平衡调整。流程如下：
① 将白色的纸放置在传感器的上方 1CM 处，给 LED 端口接入高电平，使四个
高亮白色 LED 发光。
② 程序依次选通 R，G，B 滤波器，分别测得红色，绿色和蓝色的值。
③ 计算出需要的三个调整参数。并自动调整白平衡。
主要用途
颜色排序、感应与校准环境光、测试条阅读和颜色匹配等。
接口说明
| 引脚 | 功能 |
| LED | 控制四个 LED 灯的状态 |
| OUT | 读取 RGB 三原色对应的输出频率 |
| S3 | 与 S2 端口组合选择不同色光的滤波器 |
| S2 | 与 S3 端口组合选择不同色光的滤波器 |
| S1 | 与 S0 端口组合选择不同的输出比例因子 |
| S0 | 与 S1 端口组合选择不同的输出比例因子 |
| GND | 电源地 |
| VCC | 电源正(2.7V-5.5V) |
Pico使用教程
提供Python、C例程
Pico 快速上手
硬件连接
您可以对照以下表格连线。
| Color | Pico | 功能 |
| VCC | 3.3V | 电源输入 |
| GND | GND | 电源地 |
| S0 | GP18 | 与 S1 端口组合选择不同的输出比例因子 |
| S1 | GP19 | 与 S0 端口组合选择不同的输出比例因子 |
| S2 | GP20 | 与 S3 端口组合选择不同色光的滤波器 |
| S3 | GP21 | 与 S2 端口组合选择不同色光的滤波器 |
| OUT | GP17 | 读取 RGB 三原色对应的输出频率 |
| LED | GP16 | 控制四个 LED 灯的状态 |
基础介绍
程序下载
打开树莓派终端，执行以下命令：
sudo apt-get install p7zip-full cd ~ sudo wget https://www.waveshare.net/w/upload/3/33/Color-Sensor-code.7z 7z x Color-Sensor-code.7z -o./Color-Sensor-code cd ~/Color-Sensor-code cd Pico/c/build/
例程使用
C部分
- 以下教程为在树莓派上操作，但由于cmake的多平台、可移植的特点，在PC上也是能成功编译，但操作略有不同，需用户自行判断。
进行编译，请确保在c目录：
cd ~/Color-Sensor-code/Pico/c/
在文件夹中创建并进入build目录,并添加SDK: 其中 ../../pico-sdk 是你的SDK的目录。 我们示例程序中是有build的，直接进入即可
cd build export PICO_SDK_PATH=../../pico-sdk (注意：务必写对你自己的SDK所在路径)
执行cmake自动生成Makefile文件
cmake ..
执行make生成可执行文件，第一次编译时间比较久
make -j9
编译完成，会生成uf2文件。 按住Pico板上的按键，将pico通过Micro USB线接到树莓派的USB接口，然后松开按键。接入之后，树莓派会自动识别到一个可移动盘（RPI-RP2），将build文件夹下的main.uf2 文件复制到识别的可移动盘（RPI-RP2）中即可。
cp main.uf2 /media/pi/RPI-RP2/
Python部分
windows环境下的使用
- 1.按住Pico板上的BOOTSET按键，将pico通过Micro USB线接到电脑的USB接口，待电脑识别出一个可移动硬盘（RPI-RP2）后，松开按键。
- 2.将python目录中rp2-pico-20210418-v1.15.uf2 文件复制到识别的可移动盘（RPI-RP2）中
- 3.打开Thonny IDE（注意：要使用最新版本的Thonny，否则是没有Pico的支持包的，当前Windows下的最新版本为v3.3.3）
- 4.点击工具->设置->解释器，如图所示选择Pico及对应的端口
本例程提供了一个程序：
- 5.文件->打开->Color Sensor.py,点击运行即可，如下图所示：
树莓派环境下的使用
- 1.刷固件的过程与Windows上一样，你可以选择在PC或者树莓派上将rp2-pico-20210418-v1.15.uf2 文件拷入pico中。
- 2.在树莓派山打开Thonny IDE （点击树莓logo -> Programming -> Thonny Python IDE ），你可以在Help->About Thonny查看版本信息
以确保你的版本是有Pico支持包的，同样你可以点击Tools -> Options... -> Interpreter选择MicroPython(Raspberry Pi Pico 和ttyACM0端口
如图所示：
如果你当前的Thonny版本没有pico支持包，输入以下指令来更新Thonny IDE
sudo apt upgrade thonny
3.点击File->Open...->python/Color Sensor.py，运行脚本即可
操作与现象
1、将白纸放置在传感器四个高亮白色 LED 一面（下称正面）的上方 1CM 处。
2、给开发板上电。此时 LED 端口接入高电平，四个高亮白色 LED 点亮。
3、上电之后等待 2 秒钟以上（此时正在调整白平衡）。
4、调整结束以后，把传感器正面对着待测物体，串口输出对应的 RGB 数据，
参考颜色对照表，可知探测到的颜色。
注意事项
1、颜色识别时要避免外界光线的干扰，否则会影响颜色识别的结果，最好
把 Color Sensor 和光源等放置在一个封闭、无反射的盒子中测试。
2、每次 Color Sensor 模块重启或者更换光源时，都需要进行白平衡调整。
STM32使用教程
我们提供的例程是基于STM32F103RBT6跟STM32H743的，提供的连接方式是对应的STM32F103RBT6的引脚为例，如果有需要使用其他STM32，请按实际引脚连接
硬件连接
| Color | STM32 | 功能 |
| VCC | 3.3V | 电源输入 |
| GND | GND | 电源地 |
| S0 | NC | 与 S1 端口组合选择不同的输出比例因子 |
| S1 | NC | 与 S0 端口组合选择不同的输出比例因子 |
| S2 | GPIOA.5 | 与 S3 端口组合选择不同色光的滤波器 |
| S3 | GPIOA.4 | 与 S2 端口组合选择不同色光的滤波器 |
| OUT | GPIOA.0 | 读取 RGB 三原色对应的输出频率 |
| LED | 3.3V | 控制四个 LED 灯的状态 |
注意：STM32H743需要将S2连接至GPIOA.3。
软件说明
例程是基于HAL库进行开发的。
请在资料里面下载程序，找到STM32程序文件目录，打开Color-Sensor-code\STM32\STM32F103RB\MDK-ARM
目录下的Color Sensor.uvprojx，即可看到程序。
打开main.c，重新编译下载即可。
下载成功后，运行SSCOM，就可以实时查看传感器的状态啦。
操作与现象
1、将白纸放置在传感器四个高亮白色 LED 一面（下称正面）的上方 1CM 处。
2、给开发板上电。此时 LED 端口接入高电平，四个高亮白色 LED 点亮。
3、上电之后等待 2 秒钟以上（此时正在调整白平衡）。
4、调整结束以后，把传感器正面对着待测物体，串口输出对应的 RGB 数据，
参考颜色对照表，可知探测到的颜色。
注意事项
1、颜色识别时要避免外界光线的干扰，否则会影响颜色识别的结果，最好
把 Color Sensor 和光源等放置在一个封闭、无反射的盒子中测试。
2、每次 Color Sensor 模块重启或者更换光源时，都需要进行白平衡调整。
代码简介
处理函数在main.c文件里面，在main函数下方。
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) //中断回调
Arduino使用教程
本例程已经在Arduino uno上测试通过，直接按下表连接Arduino uno即可
硬件连接
您可以对照以下表格连线。
| Color | Arduino | 功能 |
| VCC | 5V | 电源输入 |
| GND | GND | 电源地 |
| S0 | D6 | 与 S1 端口组合选择不同的输出比例因子 |
| S1 | D5 | 与 S0 端口组合选择不同的输出比例因子 |
| S2 | D4 | 与 S3 端口组合选择不同色光的滤波器 |
| S3 | D3 | 与 S2 端口组合选择不同色光的滤波器 |
| OUT | D2 | 读取 RGB 三原色对应的输出频率 |
| LED | 3.3V | 控制四个 LED 灯的状态 |
安装编译软件（Windows教程）
运行程序
在我们提供的资料里面下载程序，并解压，再进入Color-Sensor-code/Arduino/Color_Sensor目录下
双击打开Color_Sensor.ino文件。
选择你的开发板，跟对应的端口。
进行编译下载，如下图：
下载成功后，运行SSCOM，就可以实时查看传感器的状态啦。
操作与现象
1、将白纸放置在传感器四个高亮白色 LED 一面（下称正面）的上方 1CM 处。
2、给开发板上电。此时 LED 端口接入高电平，四个高亮白色 LED 点亮。
3、上电之后等待 2 秒钟以上（此时正在调整白平衡）。
4、调整结束以后，把传感器正面对着待测物体，串口输出对应的 RGB 数据，
参考颜色对照表，可知探测到的颜色。
注意事项
1、颜色识别时要避免外界光线的干扰，否则会影响颜色识别的结果，最好
把 Color Sensor 和光源等放置在一个封闭、无反射的盒子中测试。
2、每次 Color Sensor 模块重启或者更换光源时，都需要进行白平衡调整。
FAQ
颜色传感器模块使用前是要进行白平衡调节的，把我们的例程下载至开发板，上电前把模块对准白色物体，3秒后白平衡校准完成，此时把模块对准待测物体即可测试。
售后
联系人：黄工
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EMAIL：2850151199@qq.com
电话：0755-83040712
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