TCS230使用手册(C51) - 图文

TCS230颜色传感器使用手册

1 原理概要：

TCS230是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一个单一的CMOS电路上，同时在单一芯片上集成了红绿蓝(RGB)三种滤光器，是业界第一个有数字兼容接口的RGB彩色传感器。TCS230的输出信号是数字量，可以驱动标准的TTL或CMOS逻辑输入，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，并且能够实现每个彩色信道10位以上的转换精度，因而不再需要A/D转换电路，使电路变得更简单。图1是TCS230的引脚和功能框图。

图1 引脚和功能框图

我们对该传感器进行了扩展，增加了LED灯用于聚焦提示和辅助照明的功能，并且使TCS230的/OE引脚悬空，即连接到数字地。保留了传感器的S0、S1、S2、S3和电源、地接口以及输出接口。

图2 TCS230-DB的原理图

图3 TCS230-DB针脚引出情况（后视图）

引脚组合功能：S0、S1用于选择输出比例因子或电源关断模式；S2、S3用于选择滤波器的类型；OE是频率输出使能引脚，可以控制输出的状态，当有多个芯片引脚共用微处理

器的输入引脚时，也可以作为片选信号；OUT是频率输出引脚，GND是芯片的接地引脚，VCC为芯片提供工作电压。表1是S0、S1及S2、S3的可用组合。

表1 S0、S1及S2、S3的组合选项

图4 传感器测试的电路连接

2 测试例程

设计原理是：设置定时器为一固定时间(250ms)，然后选通三种颜色的滤波器测试人为认为是白色的物体，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。通过串口以9600bps的波特率连接单片机，即可看到输出的RGB值。

软件源代码请参照“c51程序”文件夹下的main.c文件。

根据程序流程，要想测量物体颜色的RGB值，首先要进行白平衡。方法为：对准白色物体，并且使其在焦点上，打开或者复位单片机，在TCS230的LED闪烁过后，单片机开始一个脉冲数到颜色值的变换系数的调整，即白平衡。同时，从单片机串口输出的字符串也可得知，当前测量的白色的RGB值为(255,255,255)，然后就可以进行颜色的测量了。

1、 纸质物品的颜色测量。

（1）实物：教科书《电子技术基础数字电路部分》封底，蓝色。如图所示：

测量过程：

测量数据： R:31 G:91 对应的颜色：

B:170

结论：测试数据准确

（2）《DSP技术原理及应用教程》封底，实物如图所示：

测量过程：

测量数据： R:223 G:112 对应的颜色：

B:42

结论：测量数据准确

2、 泡沫介质测量

实物：

测量过程：

测量数据： R:13 G:13

B:12

测量结论：测量数据准确

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