顾名思义，色彩传感器是一种可以感应或检测色彩的设备。颜色传感器将使用外部发光装置（例如白色LED阵列），然后分析来自对象的反射光以确定其颜色。

颜色传感器将为物体提供准确的颜色。颜色传感器的应用范围很广，例如按颜色对对象进行分类，质量控制系统，打印机颜色增强等。

在这个项目中，我们设计了一个简单的Arduino颜色传感器应用程序，它能够检测不同的颜色。为此，我们已使用TCS3200颜色传感器。彩色传感器的介绍，电路图和Arduino彩色传感器项目的工作如下所述。

电路原理图

所需组件Arduino MegaTCS3200（RGB +透明）颜色传感器模块面包板（原型板）电源供应连接线

注意：我们在此项目中使用了Arduino Mega，因为它具有大量的I / O引脚，并且已连接许多设备，例如TCS 3200色彩传感器，16X2 LCD显示器和4个LED。对于使用串行通信的简单传感器数据（串行终端上的传感器信息），可以使用简单的Arduino UNO。

色彩传感器简介

从技术上讲，颜色是我们想象力的缩影。当我们看到一个红色的苹果时，表示它反射了电磁波谱的特定波长（红色代表约700 nm）。这种能量被眼睛吸收，并基于某种化学反应，大脑所特定的波长是红色。

对于计算机，区分不同颜色的传感器将有助于确定对象的颜色。我们将看到一个使用光敏电阻（光敏电阻-LDR）和两个不同颜色的物体（例如红色和蓝色）的简单颜色传感器。

当我们在两个物体上发出明亮的红色光时，红色物体将反射光，而蓝色物体将吸收光。因此，当红色光同时入射在红色和蓝色物体上时，由于LDR反射了大部分红色光，因此红色物体对LDR显得最亮

同样，当两个物体上都入射到明亮的蓝光时，蓝色物体对传感器而言将显得最亮。此方法只是为了了解颜色传感器的工作原理，实际结果可能不准确。

像TCS3200这样的实用颜色传感器要复杂得多。TCS3200颜色传感器是可编程的颜色传感器，可将彩色光转换为频率。传感器的输出频率与从物体反射的光的强度成正比。

TCS3200颜色传感器模块具有RGB +透明传感器以及板上嵌入的4个明亮的白色LED。TCS3200具有8 x 8的光电二极管阵列，每个16个用于红色滤光片，蓝色滤光片，绿色滤光片和透明（无滤光片）。

下图显示了TCS3200颜色传感器的功能框图。它由彩色滤光片，光电二极管阵列，电流至变频器和最终方波输出组成，这些输出可以直接提供给微控制器。

TSC3200颜色传感器IC是带有SOC封装的8引脚IC。下图显示了颜色传感器IC的引脚图。因为引脚1和2（S0和S1）是输出频率缩放引脚。引脚3是输出使能引脚，并且是低电平有效引脚。引脚4为GND。

引脚5是VDD引脚，最大电源电压为5.5V。引脚6是输出引脚，通过它我们可以得到方波输出。引脚7和8（S2和S3）是光电二极管选择引脚。

在TCS3200颜色传感器中，针脚1、2（S0，S1）和7、8（S3，S4）特别重要。S0和S1是输出频率缩放引脚。使用这些引脚，可以根据应用或所用微控制器来缩放输出方波的频率。

缩放输出频率的原因是不同的微控制器具有不同的计时器配置，并且微控制器的计数器功能可能存在一些限制。下表显示了S0和S1不同组合的输出缩放百分比。

S0 S1 输出频率定标（f0） 典型满量程频率

大号 大号 掉电 ————

大号 H 2％ 10 – 12 KHz

H 大号 20％ 100 – 120 KHz

H H 100％ 500 – 600 KHz

S3和S4是光电二极管选择引脚。它们用于选择与不同的滤色器（红色，蓝色，绿色和透明）关联的不同的光电二极管。下表显示了不同类型的光电二极管的S3和S4的不同组合。

S3和S4是光电二极管选择引脚。它们用于选择与不同的滤色器（红色，蓝色，绿色和透明）关联的不同的光电二极管。下表显示了不同类型的光电二极管的S3和S4的不同组合。

S3 S4 光电二极管类型

大号 大号 红

大号 H 蓝色

H 大号 清除（无过滤器）

H H 绿色

TCS 3200颜色传感器以模块的形式出现，除了实际的TCS 3200颜色传感器外，它还具有所有组件，如排针，4个白色LED，电阻和电容器。下图显示了实时颜色传感器模块

项目工作

此项目中开发了一个使用Arduino的简单颜色传感器。颜色传感器模块感测其周围的颜色。在此说明该项目的工作。

如颜色传感器部分介绍中所述，TCS3200颜色传感器具有用于红色，蓝色，绿色和透明的滤镜。每种颜色的强度表示为频率。在Arduino中，通过将HIGH施加到颜色传感器的S0和S1引脚，我们将输出频率比例固定为100％。

我们必须使用颜色传感器上的S2和S3引脚来选择光电二极管的类型，即红色，绿色或蓝色。每当选择特定的光电二极管时，便会在连接至颜色传感器输出的引脚上激活Arduino的PULSEIN功能。

这将有助于我们计算输出信号的频率。对所有三个光电二极管：R，G和B重复相同的过程。在所有情况下，频率都是使用PULSEIN功能测量的，并显示在串行终端上。

此外，此信息可用于识别放置在传感器前面的颜色，并在LCD上显示其颜色，并点亮相应的LED。

应用领域颜色传感器在图像处理，数字信号处理，物体检测，颜色识别等领域具有广泛的应用。在工业中，颜色传感器通常用于基于颜色对对象进行分类。