Cahaya putih terdiri dari tujuh warna. Spektrum warna cahaya ini dikenal sebagai VIBGYOR, menunjukkan Violet, Indigo, Biru, Hijau, Kuning, Oranye, dan Hijau. Warna yang berbeda memiliki panjang gelombang yang berbeda pula. Ketika cahaya jatuh ke objek, berdasarkan sifat-sifat objek, beberapa panjang gelombang diserap oleh objek sementara beberapa dipantulkan kembali. Panjang gelombang yang dipantulkan ini memberikan warna pada objek yang dideteksi oleh mata manusia. Kombinasi panjang gelombang dalam proporsi berbeda menghasilkan warna berbeda. Sensor warna adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi warna. Sensor ini dapat mengklasifikasikan warna objek menjadi merah atau biru atau hijau. Salah satu sensor tersebut adalah TCS3200.

Apa itu TCS3200?

TCS3200 adalah konverter cahaya-ke-frekuensi berwarna yang dapat diprogram. Modul ini dapat mendeteksi warna dengan bantuan mikrokontroler. Ia dapat mendeteksi berbagai macam warna seperti Merah, Biru, dan Hijau berdasarkan panjang gelombangnya. Untuk mengoptimalkan pembacaan sensor, tersedia penskalaan frekuensi.

TCS3200 berisi LED putih untuk menerangi permukaan objek yang warnanya harus dideteksi. Intensitas cahaya yang dipantulkan kembali oleh objek dihitung. Frekuensi yang sebanding dengan intensitas dihasilkan oleh konverter, yang digunakan mikrokontroler untuk memprediksi warna objek.

Untuk mendeteksi warna yang berbeda, filter yang peka terhadap panjang gelombang yang berbeda digunakan. Biasanya, warna Merah terdeteksi untuk panjang gelombang 580nm, Hijau untuk panjang gelombang 540nm dan Biru untuk panjang gelombang 450nnm.

Diagram Blok TCS3200

Blok-Diagram-dari-TCS3200

TCS3200 adalah IC CMOS monolitik tunggal. Ini terdiri dari dioda silikon yang dapat dikonfigurasi dan konverter Arus-ke-frekuensi. Fotodioda disusun sebagai array 8 × 8. Dari ini fotodioda , 16 fotodioda bersaringan biru, 16 fotodioda bersaringan merah, 16 fotodioda bersaringan hijau, dan 16 fotodioda bersaring hijau, dan 16 fotodioda bersaringan.

Semua fotodioda dengan warna yang sama dihubungkan secara paralel. Untuk meminimalkan efek non-keseragaman insiden iradiasi, empat jenis fotodioda diinterdigitasi. Semua fotodioda berukuran 110μm × 110μm.

Diagram Sirkuit TCS3200

Output dari TCS3200 adalah gelombang persegi dengan siklus kerja 50%. TCS3200 dapat dihubungkan dengan mikrokontroler secara langsung menggunakan input digital dan pin output digital. Menggunakan dua pin input kontrol, frekuensi output skala penuh dapat diskalakan.

Dari empat jenis fotodioda tertutup filter, setiap dioda dapat diaktifkan menggunakan input seleksi S2 dan S3. Ketika dioda dengan filter merah dipilih, hanya cahaya insiden merah yang diukur dan sisa cahaya hijau dan biru diblokir. Kemudian dengan mengukur frekuensinya, intensitas lampu merah dapat dideteksi. Menggunakan S0, S1 pilih input, faktor skala frekuensi dapat diatur.

Untuk mengukur frekuensi digunakan pin ke-6. Pin ini dihubungkan ke mikrokontroler. Untuk menentukan warna objek, pertama-tama atur semua pin input sebagai pin input dan output sebagai output. Di sini tidak ada penggunaan pin analog. Selanjutnya atur skala frekuensi yang diinginkan dengan mengatur pin S0, S1 baik tinggi atau rendah.

Sekarang untuk mendeteksi warna objek, aktifkan setiap jenis Saring menggunakan jalur seleksi S2 dan S3. Setelah aktivasi filter, ukur frekuensi yang dihasilkan pada pin ke-6 menggunakan a mikrokontroler . Jika pin S2 dan S3 rendah, filter warna Merah diaktifkan dan intensitas komponen merah objek terdeteksi. Demikian pula, mengemudi S2 rendah dan S3 tinggi mendeteksi komponen Biru dan mengemudi S2, S3 ke Tinggi mendeteksi komponen Hijau objek. Semua nilai ini dikumpulkan dan dibandingkan untuk mendapatkan warna objek yang sebenarnya. Cahaya sekitar dapat menyebabkan variasi dalam pengukuran sehingga sensor dan objek harus dilindungi dari cahaya sekitar selama pengukuran.

0,01μF hingga 0,1μF kapasitor harus digunakan untuk memisahkan jalur catu daya. Untuk kekebalan kebisingan masukan, sambungan listrik impedansi rendah diperlukan pada keluaran perangkat dan arde perangkat. Buffer diperlukan jika garis lebih besar dari 12 inci digunakan pada keluaran.

Diagram Pin

Pin-Diagram-dari-TCS3200

TCS3200 tersedia di pasar sebagai paket LEAD SOIC 8-pin D.Deskripsi pin modul ini diberikan di bawah ini-

Pin-1 dan Pin-2 masing-masing adalah garis seleksi S0, S1. Pin ini digunakan untuk penskalaan frekuensi.
Pin-3, OE, adalah pin pengaktifan keluaran. Pin ini aktif rendah.
Pin-4, GND, adalah pin ground. Pin ini adalah ground catu daya.
Pin-5, VDD, adalah pin tegangan suplai.
Pin-6, OUT, adalah pin frekuensi keluaran. Pin ini dihubungkan ke mikrokontroler untuk membaca nilai.
PIn-7 dan Pin-8 masing-masing adalah garis seleksi S2, S3. Pin ini digunakan sebagai input pemilihan tipe Photodiode.

Logika jalur pemilihan untuk skala frekuensi adalah sebagai berikut-

“gelombang analog vs gelombang digital ”

Jika kedua S0, S1 RENDAH, perangkat dalam mode daya mati.
Jika S0 RENDAH dan S1 TINGGI, skala frekuensi keluaran akan menjadi 2%.
Ketika S0 TINGGI dan S1 RENDAH, skala frekuensi keluaran akan menjadi 20%.
Jika S0 dan S1 sama-sama TINGGI, penskalaan frekuensi keluaran akan menjadi 100%.

Spesifikasi

Beberapa spesifikasi TCS3200 adalah sebagai berikut-

Blok utama modul ini adalah chip sensor TCS3200 RGB dan 4 LED putih.
Empat LED diberikan untuk memberikan kondisi pencahayaan yang cukup untuk sensor selama deteksi warna.
Chip TCS3200 terdiri dari susunan fotodioda berukuran 8 × 8 yang dapat mendeteksi warna merah, biru, hijau.
Modul ini bekerja pada tegangan suplai input 2.7V hingga 5.5V.
Antarmuka TTL digital hadir dalam modul ini.
Chip TCS3200 mengubah intensitas cahaya menjadi frekuensi dengan resolusi tinggi.
Modul ini tidak memerlukan ADC untuk mendapatkan nilai digital dan dapat dihubungkan langsung ke pin digital mikrokontroler.
TCS3200 memiliki warna yang dapat diprogram dan frekuensi keluaran skala penuh.
Fitur power down juga diberikan untuk modul ini.
Kisaran suhu pengoperasian modul ini adalah dari -40 ° C hingga 85 ° C.
TCS3200 berisi filter untuk warna merah, biru, hijau.
Modul ini berisi kesalahan non-linearitas 0,2% pada 50kHz.
Modul TCS3200 memiliki koefisien suhu 200 ppm / ° C yang stabil.

Aplikasi TCS3200

Beberapa aplikasi TCS3200 diberikan di bawah ini-

TCS3200 digunakan untuk mendeteksi warna permukaan.
Modul ini dapat diterapkan di Industri, perawatan kesehatan, dan pabrik.
TCS3200 diterapkan dalam sistem diagnosis medis.
Untuk kontrol konsistensi LED RGB, TCS3200 digunakan.
TCS3200 diterapkan untuk kontrol proses industri.
Dalam mesin banding tepi laser untuk mendeteksi warna, TCS3200 digunakan.
Untuk mendeteksi penyakit ginjal kronis TCS3200 digunakan untuk analisis urin.
TCS3200 digunakan dalam sistem pemilahan buah.
Intensitas radiasi biru, merah, hijau dapat diukur menggunakan modul sensor ini.
Untuk mengklasifikasikan berbagai jenis logam, modul ini digunakan.
Industri makanan menggunakan sensor ini untuk memilah buah dan sayuran.
TCS3200 juga digunakan dalam diagnosis gigi dan untuk deteksi amonia.
Untuk mendesain penerima Light-to-Frequency dalam komunikasi cahaya tampak Multi-warna, TCS3200 digunakan.

IC Alternatif

Beberapa IC yang tersedia di pasaran yang dapat digunakan sebagai alternatif TCS3200 adalah TCS3400, TCS34715, TCS35727, dll…

Penting untuk melindungi sensor dari cahaya sekitar, radiasi UV, dan radiasi IR selama pengukuran. Modul ini juga digunakan oleh mahasiswa teknik dan penghobi untuk merancang berbagai proyek yang menarik dan mudah. Sensor ini mudah dihubungkan dengan pengontrol seperti Arduino , Raspberry Pi , dll ... Rincian lebih lanjut tentang karakteristik kelistrikan dan tata letak TCS3200 dapat ditemukan di lembaran data . Berapa waktu yang dibutuhkan oleh modul TCS3200 untuk mendeteksi warna untuk aplikasi Anda?