ராஸ்பெர்ரி பை மற்றும் கலர் சென்சார் tcs3200 ஐப் பயன்படுத்தி வண்ணங்களைக் கண்டறிதல்

இந்த திட்டத்தில் நாம் ராஸ்பெர்ரி பை உடன் TCS3200 கலர் சென்சார் தொகுதியைப் பயன்படுத்தி வண்ணங்களைக் கண்டறியப் போகிறோம். டி.சி.எஸ்.3200 சென்சார் பயன்படுத்தி வண்ணங்களைக் கண்டறிய ராஸ்பெர்ரி பைக்கான பைதான் குறியீட்டைப் பயன்படுத்தினோம். நாங்கள் ஒரு RGB எல்.ஈ.டியைப் பயன்படுத்திய வண்ணக் கண்டறிதலை நிரூபிக்க, இந்த RGB எல்.ஈ.டி அதே நிறத்தில் ஒளிரும், அவற்றில் பொருள் சென்சார் அருகே வழங்கப்படுகிறது. தற்போது சிவப்பு, பச்சை மற்றும் நீல வண்ணங்களை மட்டுமே கண்டறிய ராஸ்பெர்ரி பை திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. ஆனால் ஒவ்வொரு நிறமும் இந்த RGB கூறுகளால் ஆனதால், RGB மதிப்புகளைப் பெற்ற பிறகு எந்த நிறத்தையும் கண்டறிய அதை நீங்கள் நிரல் செய்யலாம். டெமோ வீடியோவை இறுதியில் சரிபார்க்கவும்.

Arduino உடன் அதே TCS3200 ஐப் பயன்படுத்தி வண்ணங்களின் RGB மதிப்புகளை நாங்கள் முன்பு படித்து காண்பித்தோம். மேலும் செல்வதற்கு முன், TCS3200 கலர் சென்சார் பற்றி அறியலாம்.

TCS3200 வண்ண உணரி:

TCS3200 என்பது ஒரு வண்ண சென்சார் ஆகும், இது சரியான நிரலாக்கத்துடன் எத்தனை வண்ணங்களைக் கண்டறிய முடியும். TCS3200 இல் RGB (சிவப்பு பச்சை நீலம்) வரிசைகள் உள்ளன. நுண்ணிய அளவில் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, கண்ணுக்குள் இருக்கும் சதுர பெட்டிகளை சென்சாரில் காணலாம். இந்த சதுர பெட்டிகள் RGB அணியின் வரிசைகள். இந்த பெட்டிகளில் ஒவ்வொன்றும் சிவப்பு, பச்சை மற்றும் நீல ஒளி தீவிரத்தை உணர மூன்று சென்சார்கள் உள்ளன.

எனவே ஒரே அடுக்கில் சிவப்பு, நீலம் மற்றும் பச்சை வரிசைகள் உள்ளன. எனவே நிறத்தைக் கண்டறியும் போது மூன்று கூறுகளையும் ஒரே நேரத்தில் கண்டுபிடிக்க முடியாது. இந்த சென்சார்கள் வரிசைகள் ஒவ்வொன்றும் வண்ணத்தைக் கண்டறிய ஒவ்வொன்றாக தனித்தனியாக தேர்ந்தெடுக்கப்பட வேண்டும். குறிப்பிட்ட நிறத்தை உணரவும் மற்றவர்களை விட்டு வெளியேறவும் தொகுதி திட்டமிடப்படலாம். அந்த தேர்வு நோக்கத்திற்கான ஊசிகளை இது கொண்டுள்ளது, இது பின்னர் விளக்கப்பட்டுள்ளது. வடிகட்டி முறை இல்லாத முன்னோக்கி முறை உள்ளது; வடிகட்டி பயன் இல்லாமல் சென்சார் வெள்ளை ஒளியைக் கண்டறிகிறது.

இந்த சென்சாரை ராஸ்பெர்ரி பைக்கு இணைப்போம், மேலும் வண்ணத்தைப் பொறுத்து பொருத்தமான பதிலை வழங்க ராஸ்பெர்ரி பை நிரல் செய்வோம்.

தேவையான கூறுகள்:

இங்கே நாம் ராஸ்பெர்ரி பை 2 மாடல் பி ஐ ராஸ்பியன் ஜெஸ்ஸி ஓஎஸ் உடன் பயன்படுத்துகிறோம். அனைத்து அடிப்படை வன்பொருள் மற்றும் மென்பொருள் தேவைகள் முன்னர் விவாதிக்கப்பட்டன, நீங்கள் இதைத் தொடங்குவதற்கு ராஸ்பெர்ரி பை அறிமுகம் மற்றும் ராஸ்பெர்ரி பிஐ எல்இடி ஒளிரும்.

• முன்பே நிறுவப்பட்ட OS உடன் ராஸ்பெர்ரி பை
• TCS3200 வண்ண சென்சார்
• CD4040 எதிர் சிப்
• ஆர்ஜிபி எல்இடி
• 1KΩ மின்தடை (3 துண்டுகள்)
• 1000uF மின்தேக்கி

சுற்று வரைபடம் மற்றும் இணைப்புகள்:

கலர் சென்சாரை ராஸ்பெர்ரி பை உடன் இணைப்பதற்காக செய்யப்படும் இணைப்புகள் கீழே உள்ள அட்டவணையில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன:

சென்சார் பின்ஸ்	ராஸ்பெர்ரி பை பின்ஸ்
வி.சி.சி.	+ 3.3 வி
ஜி.என்.டி.	தரையில்
எஸ் 0	+ 3.3 வி
எஸ் 1	+ 3.3 வி
எஸ் 2	PI இன் GPIO6
எஸ் 3	PI இன் GPIO5
OE	PI இன் GPIO22
வெளியே	சி.டி 4040 இன் சி.எல்.கே.

ராஸ்பெர்ரி பை உடனான சிடி 4040 கவுண்டருக்கான இணைப்புகள் கீழே உள்ள அட்டவணையில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன:

சி.டி 4040 பின்ஸ்	ராஸ்பெர்ரி பை பின்ஸ்
Vcc16	+ 3.3 வி
Gnd8	gnd
Clk10	சென்சார் வெளியே
மீட்டமை 11	PI இன் GPIO26
Q0	PI இன் GPIO21
Q1	PI இன் GPIO20
Q2	PI இன் GPIO16
Q3	PI இன் GPIO12
Q4	PI இன் GPIO25
Q5	PI இன் GPIO24
Q6	PI இன் GPIO23
Q7	PI இன் GPIO18
Q8	தொடர்பு இல்லை
Q9	தொடர்பு இல்லை
Q10	தொடர்பு இல்லை
Q11	தொடர்பு இல்லை

ராஸ்பெர்ரி பை உடன் இன்டர்ஃபேசிங் கலர் சென்சாரின் முழு சுற்று வரைபடம் கீழே:

வேலை விளக்கம்:

ஒவ்வொரு வண்ணமும் சிவப்பு, பச்சை மற்றும் நீலம் (RGB) ஆகிய மூன்று வண்ணங்களால் ஆனது. எந்தவொரு நிறத்திலும் RGB இன் தீவிரம் நமக்குத் தெரிந்தால், அந்த நிறத்தை நாம் கண்டறியலாம். இந்த RGB மதிப்புகளை Arduino ஐப் பயன்படுத்தி முன்பு படித்தோம்.

TCS3200 கலர் சென்சாரைப் பயன்படுத்தி, சிவப்பு, பச்சை மற்றும் நீல ஒளியை ஒரே நேரத்தில் கண்டுபிடிக்க முடியாது, எனவே அவற்றை ஒவ்வொன்றாக சரிபார்க்க வேண்டும். கலர் சென்சார் உணர வேண்டிய வண்ணம் இரண்டு ஊசிகளான எஸ் 2 மற்றும் எஸ் 3 ஆகியவற்றால் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது. இந்த இரண்டு ஊசிகளைக் கொண்டு, எந்த வண்ண ஒளி தீவிரத்தை அளவிட வேண்டும் என்பதை சென்சாரிடம் சொல்லலாம்.

சிவப்பு வண்ண தீவிரத்தை நாம் உணர வேண்டுமானால், இரண்டு ஊசிகளையும் குறைந்ததாக அமைக்க வேண்டும். RED ஒளியை அளவிட்ட பிறகு, நீல ஒளியை அளவிட S2 LOW மற்றும் S3 HIGH ஐ அமைப்போம். எஸ் 2 மற்றும் எஸ் 3 இன் தர்க்கங்களை தொடர்ச்சியாக மாற்றுவதன் மூலம், கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ள அட்டவணையின்படி, சிவப்பு, நீலம் மற்றும் பச்சை ஒளி தீவிரங்களை அளவிட முடியும்:

எஸ் 2	எஸ் 3	ஃபோட்டோடியோட் வகை
குறைந்த	குறைந்த	சிவப்பு
குறைந்த	உயர்	நீலம்
உயர்	குறைந்த	வடிப்பான் இல்லை (வெள்ளை)
உயர்	உயர்	பச்சை

RGB கூறுகளின் தீவிரத்தை சென்சார் கண்டறிந்ததும், மதிப்பு கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி தொகுதிக்குள் உள்ள கட்டுப்பாட்டு அமைப்புக்கு அனுப்பப்படும். வரிசையால் அளவிடப்படும் ஒளி தீவிரம் தொகுதிக்குள் மின்னோட்டத்திலிருந்து அதிர்வெண் மாற்றிக்கு அனுப்பப்படுகிறது. அதிர்வெண் மாற்றி ஒரு சதுர அலையை உருவாக்குகிறது, அதன் அதிர்வெண் வரிசை அனுப்பிய மதிப்புக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும். ARRAY இலிருந்து அதிக மதிப்புடன், தற்போதைய முதல் அதிர்வெண் மாற்றி அதிக அதிர்வெண்ணின் சதுர அலையை உருவாக்குகிறது.

வண்ண சென்சார் தொகுதி மூலம் வெளியீட்டு சமிக்ஞை அதிர்வெண் நான்கு நிலைகளுக்கு சரிசெய்யப்படலாம். கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி சென்சார் தொகுதியின் S0 மற்றும் S1 ஐப் பயன்படுத்தி இந்த நிலைகள் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன.

எஸ் 0	எஸ் 1	வெளியீட்டு அதிர்வெண் அளவிடுதல் (f0)
எல்	எல்	மின் தடை
எல்	எச்	2%
எச்	எல்	20%
எச்	எச்	100%

இந்த தொகுதியை குறைந்த கடிகாரத்துடன் கணினியுடன் இணைக்கும்போது இந்த அம்சம் கைக்குள் வரும். ராஸ்பெர்ரி பை மூலம் 100% தேர்ந்தெடுப்போம். இங்கே நினைவில் கொள்ளுங்கள், நிழலின் கீழ் வண்ண சென்சார் தொகுதி ஒரு சதுர அலை வெளியீட்டை உருவாக்குகிறது, அதன் அதிகபட்ச அதிர்வெண் ஒவ்வொரு வண்ணத்திற்கும் 2500Hz (100% அளவிடுதல்) ஆகும்.

தொகுதி வெளியீடு சதுர அலையை வழங்கினாலும், அதன் அதிர்வெண் அதன் மேற்பரப்பில் விழும் ஒளி தீவிரத்திற்கு நேரடியாக விகிதத்தில் உள்ளது, இந்த தொகுதி மூலம் ஒவ்வொரு நிறத்தின் ஒளி தீவிரத்தையும் கணக்கிட எளிதான வழி இல்லை. இருப்பினும் ஒவ்வொரு வண்ணத்திற்கும் ஒளியின் தீவிரம் அதிகரிக்கிறதா அல்லது குறைகிறதா என்பதை நாம் சொல்ல முடியும். தொகுதிகளின் மேற்பரப்பில் ஒளியின் நிறம் அல்லது பொருள் முன்னமைக்கப்பட்ட வண்ணத்தைக் கண்டறிய சிவப்பு, பச்சை, நீல மதிப்புகளைக் கணக்கிட்டு ஒப்பிடலாம். எனவே இது லைட் இன்டென்சிட்டி சென்சார் தொகுதிக்கு பதிலாக கலர் சென்சார் தொகுதி அதிகம்.

இப்போது நாம் இந்த சதுர அலை வெளியீட்டை ராஸ்பெர்ரி பைக்கு அளிப்போம், ஆனால் அதை நேரடியாக PI க்கு கொடுக்க முடியாது, ஏனெனில் ராஸ்பெர்ரி பைக்கு உள் கவுண்டர்கள் இல்லை. எனவே முதலில் இந்த வெளியீட்டை சிடி 4040 பைனரி கவுண்டருக்கு வழங்குவோம், மேலும் 100 எம்எஸ்சி இடைவெளியில் கவுண்டரிலிருந்து அதிர்வெண் மதிப்பை எடுக்க ராஸ்பெர்ரி பை நிரல் செய்வோம்.

எனவே ஒவ்வொரு RED, GREEN மற்றும் BLUE வண்ணங்களுக்கும் 2500/10 = 250 அதிகபட்ச மதிப்பை PI படிக்கிறது. கீழே காட்டப்பட்டுள்ளபடி திரையில் ஒளி தீவிரங்களைக் குறிக்கும் இந்த மதிப்புகளை அச்சிட ராஸ்பெர்ரி பை என்பதையும் நாங்கள் நிரல் செய்துள்ளோம். மதிப்புகள் இயல்புநிலை மதிப்புகளிலிருந்து கழிக்கப்பட்டு பூஜ்ஜியத்தை அடையும். நிறத்தை தீர்மானிக்கும் போது இது கைக்குள் வரும்.

இங்கே இயல்புநிலை மதிப்புகள் RGB இன் மதிப்புகள் ஆகும், அவை எந்தவொரு பொருளையும் சென்சாருக்கு முன் வைக்காமல் எடுத்துள்ளன. இது சுற்றியுள்ள ஒளி நிலைகளைப் பொறுத்தது மற்றும் இந்த மதிப்புகள் சுற்றுப்புறங்களுக்கு ஏற்ப வேறுபடுகின்றன. அடிப்படையில் நாம் நிலையான அளவீடுகளுக்கான சென்சாரை அளவீடு செய்கிறோம். எனவே முதலில் எந்தவொரு பொருளையும் வைக்காமல் நிரலை இயக்கி வாசிப்புகளைக் கவனியுங்கள். இந்த மதிப்புகள் பூஜ்ஜியத்திற்கு அருகில் இருக்காது, ஏனெனில் நீங்கள் எங்கு வைத்தாலும் சென்சார் மீது சிறிது ஒளி விழும். சோதனைக்கு ஒரு பொருளை வைத்த பிறகு, அந்த வாசிப்புகளை வாசிப்புகளுடன் கழிக்கவும். இந்த வழியில் நாம் நிலையான வாசிப்புகளைப் பெறலாம்.

சென்சாருக்கு அருகில் வைக்கப்பட்டுள்ள பொருளின் நிறத்தை தீர்மானிக்க ஆர், ஜி மற்றும் பி மதிப்புகளை ஒப்பிட்டு ராஸ்பெர்ரி பை திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. ராஸ்பெர்ரி பை உடன் இணைக்கப்பட்ட ஒளிரும் ஆர்ஜிபி எல்இடி மூலம் இந்த முடிவு காண்பிக்கப்படுகிறது.

எனவே சுருக்கமாக,

1. மேற்பரப்புக்கு அருகில் வைக்கப்பட்டுள்ள பொருளால் பிரதிபலிக்கும் ஒளியை தொகுதி கண்டறிகிறது.

2. கலர் சென்சார் தொகுதி ஆர் அல்லது ஜி அல்லது பி க்கான வெளியீட்டு அலையை வழங்குகிறது, பின்ஸ் எஸ் 2 மற்றும் எஸ் 3 மூலம் ராஸ்பெர்ரி பை மூலம் தொடர்ச்சியாக தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது.

3. சிடி 4040 கவுண்டர் அலையை எடுத்து அதிர்வெண் மதிப்பை அளவிடுகிறது.

4. PI ஒவ்வொரு 100ms க்கும் ஒவ்வொரு வண்ணத்திற்கும் கவுண்டரிலிருந்து அதிர்வெண் மதிப்பை எடுக்கிறது. ஒவ்வொரு முறையும் மதிப்பை எடுத்த பிறகு, அடுத்த மதிப்பைக் கண்டறிய PI கவுண்டரை மீட்டமைக்கிறது.

5. ராஸ்பெர்ரி பை இந்த மதிப்புகளை திரையில் அச்சிட்டு, இந்த மதிப்புகளை பொருளின் நிறத்தைக் கண்டறிய ஒப்பிட்டு, இறுதியாக பொருளின் நிறத்தைப் பொறுத்து பொருத்தமான நிறத்தில் RGB எல்.ஈ.

எங்கள் பைதான் குறியீட்டில் மேற்கண்ட வரிசையைப் பின்பற்றியுள்ளோம். ஆர்ப்பாட்ட வீடியோவுடன் முழு நிரலும் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

இங்கே ராஸ்பெர்ரி பை மூன்று வண்ணங்களை மட்டுமே கண்டறிய திட்டமிடப்பட்டுள்ளது, உங்கள் விருப்பத்தின் அதிக வண்ணங்களைக் கண்டறிய R, G மற்றும் B மதிப்புகளை அதற்கேற்ப பொருத்தலாம்.