Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
PCBway
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Prosty, mikroprocesorowy czujnik koloru

Kubald 17 Gru 2012 22:26 10734 9
  • Prosty, mikroprocesorowy czujnik koloru

    Autor, zainspirowany podobnym rozwiązaniem wypatrzonym w serwisie instructables.com, postanowił zaprojektować swoją – ulepszoną – wersję czujnika koloru opartego o diodę LED RGB i fotorezystor. Główne cechy, jakie powinien posiadać czujnik, to:
    • Jak najmniejsza z możliwych liczba wyprowadzeń.
    • Praca jako samodzielne urządzenie, dokonywanie wszystkich wyliczeń w obwodach czujnika.
    • Praca w trybie ciągłym bądź z wyzwalaniem.
    • Możliwość programowania wszystkich parametrów.
    • Dane kalibracyjne przechowywane w pamięci EEPROM.
    • Możliwość wgrywania nowego firmware’u.
    • Jak najmniejszy rozmiar.


    Do budowy czujnika autor wybrał procesor ATTiny85 – ma niewielkie rozmiary, ale posiada odpowiednią ilość pamięci na dokonywanie obliczeń. Ilość wyprowadzeń jest także wystarczająca – w projekcie wykorzystano wszystkie osiem.

    Problemem za to był fakt, iż ATTiny nie posiada wgranego bootloadera – dlatego autor wykorzystał bootloader tinyloader, który jest szybki i zajmuje zaledwie 256 bajtów pamięci. Pozwoliło to też na wykonanie czujnika z jedynie 4-ma wyprowadzeniami: VCC, GND, TX oraz RX. Całość została skonstruowana w oparciu o elementy SMD.

    Prosty, mikroprocesorowy czujnik koloru

    Jak działa czujnik? Kolor jest niczym więcej, jak falą światła o określonej długości, odbijaną od powierzchni obiektu. Każdy materiał odbija różne fale światła, stąd różnica w zabarwieniu. Dioda LED umiejscowiona w czujniku wysyła w stronę badanej powierzchni trzy różne fale światła (czerwoną, zieloną i niebieską), a fotorezystor służy do pomiaru, jak silnie dana fala świetlna jest odbijana i zgodnie z tym zmienia swój opór. Fotorezystor połączony jest z rezystorem 10 kΩ, tworząc dzielnik napięcia. Napięcie odpowiadające każdej wysyłanej i odbitej fali mierzone jest przez przetwornik A/D mikroprocesora, a wynikiem pomiarów są 3 bajty wartości, po jednym dla każdego koloru – mogą one posłużyć do rekonstrukcji określanej czujnikiem barwy.

    Do budowy czujnika potrzebna jest zaledwie garść elementów: procesor ATTiny85, dioda RGB w obudowie PLCC, fotorezystor (najlepiej zbudowany z siarczku kadmu, jego odpowiedź zbliżona jest do ludzkiego oka), rezystor 10 kΩ i 220 Ω. Poniżej przedstawiono schemat urządzenia i wzór płytki drukowanej.

    Prosty, mikroprocesorowy czujnik koloru
    Prosty, mikroprocesorowy czujnik koloru

    Kod dla procesora został oparty na wzmiankowanym we wstępie rozwiązaniu. Poniżej można zobaczyć graf z algorytmem działania i kod dla procesora.

    Prosty, mikroprocesorowy czujnik koloru

    Kod: basic4gl
    Zaloguj się, aby zobaczyć kod


    Na stronie źródłowej dostępne są projekty płytki w formacie Eagle i szczegóły dot. wgrywania i konfiguracji bootloadera.

    Źródło

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
  • PCBway
  • PCBway
  • #3
    Brutus_gsm
    Poziom 25  
    Specjalizowane układy scalone są produkowane już prawie do wszystkiego. Chyba głównym zadaniem układów takich jak ten jest chęć zrobienia czegoś samemu i nauczenia się czegoś. I dlatego mają one jak najbardziej rację bytu ;)

    Pozdrawiam
  • #5
    OldSkull
    Poziom 27  
    @up: " fotorezystor (najlepiej zbudowany z siarczku kadmu, jego odpowiedź zbliżona jest do ludzkiego oka)"
    Aczkolwiek odwzorowanie barw i balans bieli przy takim wykrywaniu mogą być kiepskie.
  • #6
    novak512
    Poziom 12  
    Jak wykonałeś przelotki na płytce? Wydaje mi się że są to jakieś tulejki, czy się mylę?

    pozdrawiam
  • #7
    Brutus_gsm
    Poziom 25  
    To jest DIY Zagranica, ale jeśli chodzi o przelotki, to tak - są to tulejki, które działają na zasadzie nitów.
  • #9
    novak512
    Poziom 12  
    Ups rzeczywiście, moje niedopatrzenie. ;)
  • #10
    bolek
    Specjalista - oświetlenie sceniczne
    To że fotorezystor ma nie równe widmo to jeszcze nie taki problem, gorsze jest to że element z natury jest wolny.

    TCSy też nie są jakieś superowe. Ostatnio właśnie męczę ich temat. Z jakimś cyfrowym nie idzie się dogadać, a analogowy ma na przykład nie równą dynamikę.
    Ale z 6 barw można rozróżnić bez większego problemu i całkiem szybko.