TCS230颜色传感器使用手册

颜色传感器

【简要说明】

一、尺寸：长34mmX宽26mmX高10mm

二、主要芯片：TCS230

三、工作电压：直流5V

四、输出频率电压0~5V

五、特点：

1、所有的引脚全部引出

2、输出占空比50%

3、采用高亮白色LED灯反射光

4、可直接和单片机连接

5、静态检测被测物颜色

6、检测距离10mm最佳

【通电展示】

【工作电压和电流】（直流5V0.04A）

【输出波形】

【板子背面】

【详细说明】

随着现代工业生产向高速化、自动化方向的发展，生产过程中长期以来由人眼起主导作用的颜色识别工作将越来越多地被相应的颜色传感器所替代。例如：图书馆使用颜色区分对文献进行分类，能够极大地提高排架管理和统计等工作；在包装行业，产生包装利用不同的颜色和装潢来表示其不同的性质或用途。目前的颜色传感器通常是在独立的光电二极管上覆盖经过修正的红、绿、蓝滤波片，然后对输出信号进行相应的处理，才能将颜色信号识别出来；有的将两者集合起来，但是输出模拟信号，需要一个A/D电路进行采集，对该信号进一步处理，才能进行识别，增加了电路的复杂性，并且存在较大的识别误差，影响了识别的效果。TAOS（T exas Advanced Optoelectronic Solutions）公司最新推出的颜色传感器TCS230，不仅能够实现颜色的识别与检测，与以前的颜色传感器相比，还具有许多优良的新特性。

1 .TCS230芯片的结构框图与特点:

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中，TCS230采用8引脚的SOIC表面贴装式封装，在单一芯片上集成有64个光电二极管，这些二极管分为四种类型，其16个光电二极管带有红色滤波器；16个光电二极管带有绿色滤波器；16个光电二极管带有蓝色滤波器，其余16个不带有任何滤波器，可以透过全部的光信息，这些光电二极管在芯片内是交叉排列的，能够最大限度地减少入射光辐射的不均匀性，从而增加颜色识别的精确度；另一方面，相同颜色的16个光电二极管是并联连接的，均匀分布在二极管阵列中，可以消除颜色的位置误差。工作时，通过两个可编程的引脚来动态选择所需要的滤波器，该传感器的典型输出频率范围从2Hz－500kHz，用户还可以通过两个可编程引脚来选择100％、20％或2％的输出比例因子，或电源关断模式。输出比例因子使传感器的输出能够适应不同的测量范围，提高了它的适应能力。例如，当使用低速的频率计数器时，就可以选择小的定标值，使TCS230的输出频率和计数器相匹配。

从图1可知：当入射光投射到TCS230上时，通过光电二极管控制引脚S2、S3的不同组合，可以选择不同的滤波器；经过电流到频率转换器后输出不同频率的方波（占空比是50％），不同的颜色和光强对应不同频率的方波；还可以通过输出定标控制引脚S0、S1，选择不同的输出比例因子，对输出频率范围进行调整，以适应不同的需求。

下面简要介绍TCS230芯片各个引脚的功能及它的一些组合选项。

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反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出引脚时，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。

2 .TCS230识别颜色的原理

由上面的介绍可知，这种可编程的彩色光到频率转换器适合于色度计测量应用领域，如彩色打印、医疗诊断、计算机彩色监视器校准以及油漆、纺织品、化妆品和印刷材料的过程控制和色彩配合。下面以TCS230在液体颜色识别中的应用为例，介绍它的具体使用。首先了解一些光与颜色的知识。

（1）三原色的感应原理

通常所看到的物体颜色，实际上是物体表面吸收了照射到它上面的白光（日光）中的一部分有色成分，而反射出的另一部分有色光在人眼中的反应。白色是由各种频率的可见光混合在一起构成的，也就是说白光中包含着各种颜色的色光（如红R、黄Y、绿G、青V、蓝B、紫P）。根据德国物理学家赫姆霍兹（Helinholtz）的三原色理论可知，各种颜色是由不同比例的三原色（红、绿、蓝）混合而成的。

（2）TCS230识别颜色的原理

由三原色感应原理可知，如果知道构成各种颜色的三原色的值，就能够知道所测试物体的颜色。对于TCS230来说，当选定一个颜色滤波器时，它只允许某种特定的原色通过，阻止其他原色的通过。例如：当选择红色滤波器时，入射光中只有红色可以通过，蓝色和绿色都被阻止，这样就可以得到红色光的光强；同时，选择其他的滤波器，就可以得到蓝色光和绿色光的光强。通过这三个值，就可以分析投射到TCS230传感器上的光的颜色。

（3）白平衡和颜色识别原理

白平衡就是告诉系统什么是白色。从理论上讲，白色是由等量的红色、绿色和蓝色混合而成的；但实际上，白色中的三原色并不完全相等，并且对于TCS230的光传感器来说，它对这三种基本色的敏感性是不相同的，导致TCS230的RGB输出并不相等，因此在测试前必须进行白平衡调整，使得TCS230对所检测的"白色"中的三原色是相等的。进行白平衡调整是为后续的颜色识别作准备。在本装置中，白平衡调整的具体步骤和方法如下：将空的试管放置在传感器的上方，试管的上方放置一个白色的光源，使入射光能够穿过试管照射到TCS230上；根据前面所介绍的方法，依次选通红色、绿色和蓝色滤波器，分别测得红色、绿色和蓝色的值，然后就可计算出需要的3个调整参数。

当TCS230识别颜色时，就用这3个参数对所测颜色的R、G和B进行调整。这里有两种方法来计算调整参数：1、依次选通三颜色的滤波器，然后对TCS230的输出脉冲依次进行计数。当计数到255时停止计数，分别计算每个通道所用的时间，这些时间对应于实际测试时TCS230每种滤波器所采用的时间基准，在这段时间内所测得的脉冲数就是所对应的R、G和B的值。2、设置定时器为一固定时间（例如10ms），然后选通三种颜色的滤波器，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，室外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。

3 应用中需要注意的问题

1、颜色识别时要避免外界光线的干扰，否则会影响颜色识别的结果，最好把传感器、光源等放置在一个密闭、无反射的箱子中进行测试。

2、对光源没有特殊的要求，但是光源发出的光要尽量集中，否则会造成传感器之间的相互干扰。

3、当第1次使用TCS230时，或TCS230识别模块重启、更换光源等情况时，都需要进行白平衡调整。

【参考例程】

[C语言源程序]

/********************************************************************

汇诚科技

实现功能:对颜色传感器输出的频率进行测量

使用芯片：A T89S52 或者 STC89C52

晶振：11.0592MHZ

编译环境：Keil

作者：zhangxinchunleo

网站：https://www.sodocs.net/doc/7911246172.html,

淘宝店：汇诚科技https://www.sodocs.net/doc/7911246172.html,

【声明】此程序仅用于学习与参考，引用请注明版权和作者信息！

*********************************************************************/

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

uchar duan[10]={0xc0,0Xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; //所需的段的位码uchar wei[5]={0Xf7,0XEf,0XDf,0XBf,0X7f}; //位的控制端

uint z,x,c,v,b,n,date; //定义数据类型

uint dispcount=0; //中断计数

uint lck=0; //定时器计数

uint disp=0; //频率值

/******************************************************************

延时函数

******************************************************************/ void delay(uchar t)

{

uchar i,j;

for(i=0;i

{

for(j=13;j>0;j--);

{ ;

}

}

}

/********************************************************************** 数码管动态扫描

*********************************************************************/ void xianshi()

{

/*****************数据转换*****************************/

z=date/10000; //求万位

x=date%10000/1000; //求千位

c=date%1000/100; //求百位

v=date%100/10; //求十位

b=date%10; //求个位

P2=wei[0];

P0=duan[z];

delay(50);

P2=wei[1];

P0=duan[x];

delay(50);

P2=wei[2];

P0=duan[c];

delay(50);

P2=wei[3];

P0=duan[v];

delay(50);

P2=wei[4];

P0=duan[b];

delay(50);

}

/*************************************************************************

定时器初值1ms

**************************************************************************/ void initTimer(void)

{

TMOD=0x0;

TH0=0xe3;

TL0=0xc;

}

/*************************************************************************

定时器函数

**************************************************************************/ void timer0(void) interrupt 1

{

TH0=0xe3;

TL0=0xc;

lck++;

if(lck==1000)

{

disp=dispcount;

lck=0;

dispcount=0;

}

}

/*************************************************************************

中断函数

**************************************************************************/ void int0(void) interrupt 0

{

dispcount++; //每一次中断，计数加一

}

/*************************************************************************

主函数

**************************************************************************/ void main(void)

{

IT0=1; //INT0下降沿中断

EX0=1; //允许INT1中断

initTimer(); //装入初值

TR0=1;

ET0=1;

EA=1;

while(1)

{

date=disp;

xianshi();

}

}

/*************************************************************************

结束

**************************************************************************/

灰度传感器

原理和功能： 灰度传感器是模拟传感器，灰度传感器利用光敏电阻对不同颜色的检测面对光的反射程序不同，其阻值变化在的原理进行颜色深浅检测。灰度传感器有一只发光二极管和一只光敏电阻，安装在同一面上。在有效的检测距离内，发光二极管发出白光，照射在检测面上，检测面反射部分光线，光敏电阻检测此光线的强度并将其转换为机器人可以识别的信号。 技术指标： 返回值：0~255，检测颜色越浅，返回值越小 连接方式：1条3芯排线和1条4芯排线，2510型3脚插头 灰度传感器上无信号指示灯，但是配有检测颜色返回模拟量大小调节器。欲使检测给定的颜色时，可以将发射/接收头置于给定颜色处，配合调节器即可调出合适的返回模拟量。方法如下： λ将调节器逆时针方向旋转，返回模拟量变大； λ将调节器顺时针方向旋转，返回模拟量变小； 示例： 假设在模拟3口（A3）接上一个灰度传感器来说明它的使用。将灰度传感器的单向插座插在模拟3口（A3）上，并用螺丝钉将灰度传感器固定在机器人上，

用螺丝钉将发射 /接收头固定在机器人前下方。 本例功能：检测正前方有无白色（或浅色）。遇到白色，就停止前进；如没有，就一直前进。 程序及流程图如下所示： void main() { while(1) { motor(0,40); //无白色就一直前进 motor(1,40); while( analog(3)<127) //有白色就停止 { stop(); } } } 运行程序,观察机器人行走可知：无白色时，一直前进；有白色时，即停止前进。注意事项： 1、根据它的工作原理，是光敏探头根据检测面反射回来的光线强度，来确定其检测面的颜色深浅，因此测量的准确性和传感器到检测面的距离是有直接关系的。在机器人运动时机体的震荡同样会影响其测量精度。 2、外界光线的强弱对其影响非常大，会直接影响到检测效果，在对具体项目检测时注意包装传感器，避免外界光的干扰。 3、检测面的材质不同也会引起其返回值的差异。

Arduino 颜色传感器

Arduino uno + Color sensor（颜色传感器） TCS230识别颜色的原理： TCS230这种可编程的彩色光到频率转换器适合于色度计测量应用领域，如彩色打印、医疗诊断、计算机彩色监视器校准以及油漆、纺织品、化妆品和印刷材料的过程控制和色彩配合。本文以TCS230 在液体颜色识别中的应用为例，介绍它的具体使用。在开始介绍TCS230 的颜色识别前，先来了解一些光与颜色的知识。 2、三原色的感应原理 通常所看到的物体的颜色，实际上是物体表面吸收了照射到它上面的白光(日光)中的一部分有色成分，而反射出的另一部分有色光在人眼中的反应。白色是由各种频率的可见光混合在一起构成的，也就是说白光中包含着各种颜色的色光(如红R、黄Y、绿G、青V、蓝B、紫P)。根据德国物理学家赫姆霍兹(Helinholtz)的三原色理论可知，各种颜色是由不同比例的三原色(红、绿、蓝)混合而成的。 3、TCS230识别颜色的原理 由上面的三原色感应原理可知，如果知道构成各种颜色的三原色的值，就能够知道所测试物体的颜色。对于TCS230 来说，当选定一个颜色滤波器时，它只允许某种特定的原色通过，阻止其它原色的通过。例如：当选择红色滤波器时，入射光中只有红色可以通过，蓝色和绿色都被阻止，这样就可以得到红色光的光强；同理，选择其它的滤波器，就可以得到蓝色光和绿色光的光强。通过这三个值，就可以分析投射到TCS230 传感器上的光的颜色。 4、白平衡和颜色识别原理 白平衡就是告诉系统什么是白色。从理论上讲，白色是由等量的红色、绿色和蓝色混合而成的；但实际上，白色中的三原色并不完全相等，并且对于TCS230 的光传感器来说，它对这三种基本色的敏感性是不相同的，导致TCS230 的RGB 输出并不相等，因此在测试前必须进行白平衡调整，使得TCS230 对所检测的“白色”中的三原色是相等的。进行白平衡调整是为后续的颜色识别作准备。在本装置中，白平衡调整的具体步骤和方法如下：将空的试管放置在传感器的上方，试管的上方放置一个白色的光源，使入射光能够穿过试管照射到TCS230 上；根据前面所介绍的方法，依次选通红色、绿色和蓝色滤波器，分别测得红色、绿色和蓝色的值，然后就可计算出需要的三个调整参数。 当用TCS230 识别颜色时，就用这三个参数对所测颜色的R 、G 和B 进行调整。这里有两种方法来计算调整参数：①依次选通三种颜色的滤波器，然后对TCS230的输出脉冲依次进行计数。当计数到255 时停止计数，分别计算每个通道所用的时间。这些时间对应于实际测试时TCS230 每种滤波器所采用的时间基准，在这段时间内所测得的脉冲数就是所对应的R 、G 和B 的值。②设置定时器为一固定时间(例如10ms )，然后选通三种颜色的滤波器，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 使用本模块的结果都是基于白平衡而工作的！ 模块上有10个引脚，其中GND和LED这两个引脚是用跳线帽直接连在一起的。剩下的就是有VCC、GND、OE、S0、S1、S2、S3、OUT！ 现说一下这个颜色传感器模块与Arduino UNO 连在一起的接法！ Arduino UNO Color Sensor

传感器的原理及实用技术期末复习1

实用标准文案 精彩文档 3.简要说明电容式传感器的原理 电容式传感器能将被测量转换为传感器电容变化，传感器有动静两个极板，极板间的电容为C=ε0εr A/δ0 式中： ε0 真空介电常数8.854×10-12F/m εr 介质的相对介电常数 δ0 两极板间的距离 A 极板的有效面积 当动极板运动或几班见的介质变化就会引起传感器电容值的变化，从而构成变极距式，变面积式和变介质型的电容式传感器。 4.简述电涡流传感器工作原理及其主要用途。 电涡流式传感器就是基于涡流效应工作的。电涡流式传感器具有结构简单、频率响应快、灵敏度高、抗干扰能力强、体积小、能进行非接触测量等特点，因此被广泛用于测量位移、振动、厚度、转速、表面温度等参数，以及用于无损探伤或作为接近开关，是一种很有发展前途的传感器。 6.简述光敏电阻的工作原理。 光敏电阻是一种基于光电导效应（内光电效应）工作的元件，即在光的照射下，半导体电导率发生变化的现象。光照时使半导体中载流子浓度增加，从而增大了导电性，电阻值减小。照射光线愈强，电阻值下降愈多，光照停止，自由电子与空穴逐渐复合，电阻又恢复原值。 7.什么叫零点残余电压？产生的原因有哪些？ 当衔铁处于差动电感的中间位置时，无论怎样调节衔铁的位置，均无法使测量转换电路输出为零，总有一个很小的输出电压，这种微小误差电压称为零点残余电压。产生零点残余电压的具体原因有：① 差动电感两个线圈的电气参数、几何尺寸或磁路参数不完全对称；② 存在寄生参数，如线圈间的寄生电容及线圈、引线与外壳间的分布电容；③ 电源电压含有高次谐波；④ 磁路的磁化曲线存在非线性。 8.简述霍尔传感器的工作原理。 金属或半导体薄片两端通控制电流 ，并在薄片的垂直方向上施加磁感应强度为 的磁场，那么，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电势 （称为霍尔电势电压）,这种现象称为霍尔效应。霍尔电势的大小正比于控制电流和磁感应强度， 称为霍尔元件的灵敏度，它与元件材料的性质与几何尺寸有关。 9.什么叫纵向应变效应？什么叫横向应变效应？ 应变片在受到外力变形时，其截面积变化引起的电阻变化，称为横向效应。应变片在收到外力变形时，其长度变化引起的电阻变化，称为纵向效应。也就是说，导体在长度上发生变化时，截面积也会随之变化，所以应变效应包含纵向效应和横向效应。 10.简述利用面型CCD 摄像传感器实现二位图像识别的基本原理。 物体成像聚焦在CCD 图像传感器上，视频处理器对输出信号进行存储和数据处理，整个过程由微机控制完成，根据几何光学原理，可推导出被测物体尺寸计算公式: 式中：n 为物体成像覆盖的光敏像素数；p 为像素间距；M 为成像倍率。 微机可对多次测量求平均值，精确的到被测物体的尺寸。任何能够用光学成像的零件都可以用这种方法实现不接触的在线自动检测的目的。 11.变压器电桥电路和带相敏检波电桥电路哪个能更好的起到测量转换电路？为什么？ 采用相敏整流电路，得到的输出信号既能反映位移的大小，又能反映位移的方向；而变压器电桥电路的输出电压随位移方向不同而反相1800，由于桥路电源是交流电，若在转换电路的输出端接上普通仪表时，无法判别输出的极性和衔铁位移的方向。此外，当衔铁处于差动电感的中间位置时，还存在零点残余电压。所以相敏整流的电桥电路能更好地起到测量转换作用。 12.常见的压电材料有哪些？各有什么特点？ 常见的压电材料可分为三大类：压电晶体、压电陶瓷与高分子压电材料。 石英晶体还具有机械强度高、绝缘性能好、动态响应快、线性范围宽、迟滞小等优点。但石英晶体压电系数较小，灵敏度较低，且价格较贵。 压电陶瓷是人工制造的多晶体压电材料。与石英晶体相比，压电陶瓷的压电系数很高，制造成本很低。因此，在实际中使用的压电传感器，大都采用压电陶瓷材料。

颜色传感器模块

颜色传感器模块有两种工作模式：一种是检测不同的颜色，另一种是测量光的强度。使用两种模式为一个分支模块, 等待模块或者循环模块产生一个真/假逻辑信号。 颜色传感器模式 1.号码显示了哪个 NXT 端口将连接至颜色传感器。如果需要，可在配置面板中更改 此号码。 2.此图标显示颜色传感器模式 3.将模块放置于工作区域时，模块数据中心将自动打开。必须至少将一条数据线从模 块的输出接头连接至另一模块的数据中心。（有关更多信息，请参见以下“数据中 心”部分。） 在配置面板中使用下拉菜单选择“在范围内”，产生“真”信号；选择“在范围外”，产生“假”信号。颜色传感器模块默认设置为“在范围内”、检测黄色。检测到黄色会产生“真”信号，检测到其他颜色，会产生“假”信号。 在颜色传感器模式下，在配置面板内的反馈框显示的是当前检测到的颜色。（接收返回值前，要确认传感器已连接到所选端口，并与NXT建立起通讯） 颜色传感器模式下的配置 1.选择颜色传感器插入的端口。默认情况下，模块会将端口 3 设置给颜色传感器。如 果需要，可更改此选择。 2.下拉菜单可以让你选择颜色传感器模式或者光传感器模式。选择‘Color Sensor’ 可检测不同的颜色。 3.使用下拉菜单选择“Inside Range”或“Outside Range”。如果你想颜色出发点在 范围之内就选择“Inside Range”，如果想颜色触发点在范围之外就选择“” 4.是用左，右滑块来定义颜色范围的触发值：黑，蓝，绿，黄，红和白。

光传感器模式 1.号码显示了哪个 NXT 端口将连接至颜色传感器。如果需要，可在配置面板中更改此 号码。 2.此图标显示了光传感器模式，在“功能”中选择光的颜色：红、绿或蓝。 3.此图标表示设置触发点的强度。显示的彩色条越多，触发点就越高。 4.将模块放置于工作区域时，模块数据中心将自动打开。必须至少将一条数据线从模 块的输出接头连接至另一模块的数据中心。（有关更多信息，请参见以下“数据中 心”部分。） 可使用滑块或在输入框中键入值来指定触发点。选择单选按钮指定输出“真”信号的范围（高于触发值或低于触发值）。 光传感器模式的默认设置为：滑块设置在50，选择右侧单选按钮，此时，光强度大于50%时输出“真”信号。如果要在光强度小于50%时输出“真”信号，你可以选择左侧单选按钮。 在光传感器模式下，反馈框显示当前光线读数（0-100%）。（接收返回值前，要确认传感器已连接到所选端口，并与NXT建立起通讯） 你必须从这个模块的数据中心引出至少一条输出数据线，将数据线引至其他模块用于数据的传递。（有关更多信息，请参见以下“数据中心”部分。） 检测光传感器本身的反射光 光传感器会打开自带的发光二极管（默认为发出红光），检测是否有光返回。这个功能在光照条件困难的环境下（如非常暗的房间或光线有变化的环境）非常有用。这一功能还可用于将光传感器作为一个短距离的测距仪使用，当“发光”功能打开时，光传感器接近反光物体时，会检测到更高的反射光强度。

传感器原理与检测技术复习题(DOC)

《传感器原理及检测技术》复习题 一、选择题 1、传感器中直接感受被测量的部分是（B） A.转换元件 B.敏感元件 C.转换电路 D.调理电路 2、属于传感器静态特性指标的是（D） A.幅频特性 B.阻尼比 C.相频特性 D.灵敏度 3、属于传感器时域动态特性指标的是（A） A.阶跃响应 B.固有频率 C.临界频率 D.阻尼比 4、属于传感器动态特性指标的是（C） A.量程 B.灵敏度 C.阻尼比 D.重复性 5、传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的（D） A.线性度越好 B.迟滞越小 C.重复性越好 D.分辨力越高 6、衡量在同一工作条件下，对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的不一致程度的指标是（A） A.重复性 B.稳定性 C.线性度 D.灵敏度 7、一般以室温条件下经过一定的时间间隔后，传感器的输出与起始标定时输出的差异来表示传感器的（C） A.灵敏度 B.线性度 C.稳定性 D.重复性 8、传感器的线性范围愈宽，表明传感器工作在线性区域内且传感器的（A） A.工作量程愈大 B.工作量程愈小 C.精确度愈高 D.精确度愈低 9、表示传感器或传感检测系统对被测物理量变化的反应能力的量为（B） A.线性度 B.灵敏度 C.重复性 D.稳定性 10、在明确传感器输入/输出变换关系的前提下，利用某种标准器具产生已知的标准非电量输入，确定其输出电量与输入量之间关系的过程，称为（C） A.校准 B.测量 C.标定 D.审核 11、按传感器能量源分类，以下传感器不属于能量转换型的是（D） A.压电式传感器 B.热电式传感器 C.光电式传感器 D.压阻式传感器 12、某温度计测量范围是－20℃～+200℃，其量程为（B） A. 200℃ B. 220℃ C. 180℃ D. 240℃ 13、某温度测量仪的输入—输出特性为线性，被测温度为20℃时，输出电压为10mV，被测温度为25℃时，输出电压为15mV，则该传感器的灵敏度为（D） A. 5mv/℃ B. 10mv/℃ C. 2mv/℃ D. 1mv//℃ 14、热电偶的T端称为（C） A.参考端 B.自由端 C.工作端 D.冷端 15、随着温度的升高，NTC型热敏电阻的电阻率会（B） A.迅速增加 B.迅速减小 C.缓慢增加 D.缓慢减小 16、有一温度计，测量范围为0~200o C，精度为0.5级，该表可能出现的最大绝对误差为（A） A.1 o C B.0.5 o C C.10 o C D.200 o C 17、热电偶式温度传感器的工作原理是基于（B） A.压电效应 B.热电效应 C.应变效应 D.光电效应

颜色传感器TCS230 及颜色识别电路

颜色传感器TCS230及颜色识别电路 引言 随着现代工业生产向高速化、自动化方向的发展，生产过程中长期以来由人眼起主导作用的颜色识别工作将越来越多地被相应的颜色传感器所替代。例如：图书馆使用颜色区分对文献进行分类，能够极大地提高排架管理和统计等工作；在包装行业，产品包装利用不同的颜色或装潢来表示其不同的性质或用途。目前的颜色传感器通常是在独立的光电二极管上覆盖经过修正的红、绿、篮滤光片，然后对输出信号进行相应的处理，才能将颜色信号识别出来；有的将两者集合起来，但是输出模拟信号，需要一个A/D电路进行采样，对该信号进一步处理，才能进行识别，增加了电路的复杂性，并且存在较大的识别误差，影响了识别的效果。TAOS(Texas Advanced Optoelectronic Solutions)公司最新推出的颜色传感器 TCS230，不仅能够实现颜色的识别与检测，与以前的颜色传感器相比，还具有许多优良的新特性。 1 TCS230芯片的结构框图与特点 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中，TCS230采用8引脚的SOIC表面贴装式封装，在单一芯片上集成有64个光电二极管。这些二极管共分为四种类型。其中16个光电二极管带有红色滤波器；16个光电二极管带有绿色滤波器；16个光电二极管带有蓝色滤波器；其余16个不带有任何滤波器，可以透过全部的光信息。这些光电二极管在芯片内是交叉排列的，能够最大限度地减少入射光辐射的不均匀性，从而增加颜色识别的精确度；另一方面，相同颜色的16个光电二极管是并联连接的，均匀分布在二极管阵列中，可以消除颜色的位置误差。工作时，通过两个可编程的引脚来动态选择所需要的滤波器。该传感器的典型输出频率范围从2 Hz~500 kHz，用户还可以通过两个可编程引脚来选择100%、20%或2%的输出比例因子，或电源关断模式。输出比例因子使传感器的输出能够适应不同的测量范围，提高了它的适应能力。例如，当使用低速的频率计数器时，就可以选择小的定标值，使TCS230的输出频率和计数器相匹配。 从图1可知：当入射光投射到TCS230上时，通过光电二极管控制引脚S2、S3的不同组合，可以选择不同的滤波器；经过电流到频率转换器后输出不同频率的方波(占空比是

颜色传感器产品说明书

【产品展示图片】 引脚说明

1、S0 2、S1 3、OE 4、GND 5、VCC 6、OUT 7、S2 8、S3 简要说明 一、尺寸：长34mmX宽26mmX高10mm 二、主要芯片：TCS230 三、工作电压：直流5V 四、输出频率电压0~5V 五、特点： 1、所有的引脚全部引出 2、输出占空比50% 3、采用高亮白色LED灯反射光 4、可直接和单片机连接 5、静态检测被测物颜色 6、检测距离10mm最佳 操作说明请参看我们的优酷视频：https://www.sodocs.net/doc/7911246172.html,/龙戈电子 适用场合：单片机学习、电子竞赛、产品开发、毕业设计等等附录： 颜色传感器TCS230及颜色识别电路

随着现代工业生产向高速化、自动化方向的发展，生产过程中长期以来由人眼起主导作用的颜色识别工作将越来越多地被相应的颜色传感器所替代。例如：图书馆使用颜色区分对文献进行分类，能够极大地提高排架管理和统计等工作；在包装行业，产生包装利用不同的颜色和装潢来表示其不同的性质或用途。目前的颜色传感器通常是在独立的光电二极管上覆盖经过修正的红、绿、蓝滤波片，然后对输出信号进行相应的处理，才能将颜色信号识别出来；有的将两者集合起来，但是输出模拟信号，需要一个A/D电路进行采集，对该信号进一步处理，才能进行识别，增加了电路的复杂性，并且存在较大的识别误差，影响了识别的效果。TAOS（Texas Advanced Optoelectronic Solutions）公司最新推出的颜色传感器TCS230，不仅能够实现颜色的识别与检测，与以前的颜色传感器相比，还具有许多优良的新特性。 1 .TCS230芯片的结构框图与特点: 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中，TCS230采用8引脚的SOIC表面贴装式封装，在单一芯片上集成有64个光电二极管，这些二极管分为四种类型，其16个光电二极管带有红色滤波器；16个光电二极管带有绿色滤波器；16个光电二极管带有蓝色滤波器，其余16个不带有任何滤波器，可以透过全部的光信息，这些光电二极管在芯片内是交叉排列的，能够最大限度地减少入射光辐射的不均匀性，从而增加颜色识别的精确度；另一方面，相同颜色的16个光电二极管是并联连接的，均匀分布在二极管阵列中，可以消除颜色的位置误差。工作时，通过两个可编程的引脚来动态选择所需要的滤波器，该传感器的典型输出频率范围从2Hz－500kHz，用户还可以通过两个可编程引脚来选择100％、20％或2％的输出比例因子，或电源关断模式。输出比例因子使传感器的输出能够适应不同的测量范围，提高了它的适应能力。例如，当使用低速的频率计数器时，就可以选择小的定标值，使TCS230的输出频率和计数器相匹配。 从图1可知：当入射光投射到TCS230上时，通过光电二极管控制引脚S2、S3的不同组合，可以选择不同的滤波器；经过电流到频率转换器后输出不同频率的方波（占空比是50％），不同的颜色和光强对应不同频率的方波；还可以通过输出定标控制引脚S0、S1，选择不同的输出比例因子，对输出频率范围进行调整，以适应不同的需求。

传感器设计说明书

酒精检测报警器设计说明书 摘要：便携式酒精浓度监测仪通过检测人呼出气体中的酒精浓度推断人体血液中酒精的浓度以及该人醉酒的程度的。通过检测人呼出气体中酒精浓度，就可以知道人血液中的酒精浓度。血液中酒精浓度BAC ：指100mL 血液中乙醇含量，单位:mg/100mL。呼气酒精浓度BrAC ：指每升呼出气体中酒精浓度，单位:mg/L。血液中酒精浓度与呼出酒精浓度比为：2200:1。因此两者的转换公式为：BAC(mg/L)=Br AC(mg/L)×2200。当人体中酒精浓度达到0.25mg/L时，会出现操作上的失误，意识不清，概念模糊。发生交通事故的几率是平常不饮酒时的2倍之多。当呼气中酒精浓度超过0.40mg/L时，出现多话、感觉障碍，行动受阻，肇事率是无酒精状态的6倍。本次设计实现了对不同程度的酒精检测和显示，本次设计装置我们采取了通过气敏传感器对于酒精的检测。本次的课程实践的内容是：通过对气敏传感器呼气，由于不同的酒精浓度灰度气敏传感器的电阻产生不同的变化，所以不同程度的酒精浓度，会使电阻发生不同的变化，进而它的输出电压也不一样，进一步可以采集的不同的信号，将采集到的模拟电压信号通过单片机控制，然后输出到数码管显示模块，显示不同的数字来表示不同程度的泄漏。 1、酒精检测报警器装置工作原理 1.1 QM-N5基本检测电路为图1 图1 QM-N5基本测试电路 QM-N5技术指标及详细参数为图2

图2 QM-N5 相关资料 工作原理：检测电路检测到由气体引起的电压变化时导致的输出信号发生变化。 气敏传感器相关特性曲线图3 图3特性曲线 检测回路的电压计算相关公式U（检测）=U*R/（Rx*R）Rx与U（检测）成反比关系，R与U（检测）成正比关系 1.2报警电路设计图4

传感器使用说明

1、震动传感器 震动传感器原理：当模块有震动，模块输出低电平接口说明： VCC——两节电池盒正极 GND——两节电池盒负极 DO——模块当有震动，此脚输出低电平 2、雨水检测传感器 原理：当有水滴在模块的平板上，模块输出低电平接口说明： VCC——两节电池盒正极 GND——两节电池盒负极 DO——模块当检测到有水，此脚输出低电平AO——不用

3、土壤湿度传感器 原理：当传感器插在水里面，使两边导通，传感器输出低电平 接口说明： VCC——两节电池盒正极 GND——两节电池盒负极 DO——模块当检测到水，此脚输出低电平 AO——不用 4、有毒气体传感器 原理：当打起火机并吹灭火，打火机放出有毒气体，传感器输出低电平 接口说明：

VCC——两节电池盒正极 GND——两节电池盒负极 DO——模块当检测到有毒气体，此脚输出低电平 AO——不用 5、触摸传感器 原理：当传感器的圆圈上检测到有手触摸时，传感器输出高电平 接口说明： VCC——两节电池盒正极 GND——两节电池盒负极 DO——模块当检测到手触碰时，此脚输出高电平 AO——不用 6、以上模块使用说明 第一到第四种传感器的DO输出脚接LED的负极，LED的正极接两节电池盒的正极，即可实现传感器感应控制LED的亮和灭；这四种传感器都有一个滑动变阻器，用螺丝刀扭动滑动变阻器，使模块上的感应指示灯在亮和灭的临界点，即可实现传感器感应LED的亮和灭；扭

动滑动变阻器原因是调节灵敏度，用螺丝刀扭动滑动变阻器，使模块上的感应指示灯在亮和灭的临界点即灵敏度最高，这样模块才有反应。 第五种传感器刚好相反以及不需要调节电位器，触摸传感器输出的是高电平，所以D0连接LED的正极，LED的负极连接到电池盒的负极。

颜色传感器TCS3200及颜色识别电路

颜色传感器TCS3200及颜色识别电路 随着现代工业生产向高速化、自动化方向的发展，生产过程中长期以来由人眼起主导作用的颜色识别工作将越来越多地被相应的颜色传感器所替代。例如：图书馆使用颜色区分对文献进行分类，能够极大地提高排架管理和统计等工作；在包装行业，产生包装利用不同的颜色和装潢来表示其不同的性质或用途。目前的颜色传感器通常是在独立的光电二极管上覆盖经过修正的红、绿、蓝滤波片，然后对输出信号进行相应的处理，才能将颜色信号识别出来；有的将两者集合起来，但是输出模拟信号，需要一个A/D电路进行采集，对该信号进一步处理，才能进行识别，增加了电路的复杂性，并且存在较大的识别误差，影响了识别的效果。TAOS（Texas Advanced Optoelectronic Solutions）公司最新推出的颜色传感器TCS3200，不仅能够实现颜色的识别与检测，与以前的颜色传感器相比，还具有许多优良的新特性。 1 .TCS3200芯片的结构框图与特点: TCS3200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，TCS3200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TCS3200的引脚和功能框图。 图1中，TCS3200采用8引脚的SOIC表面贴装式封装，在单一芯片上集成有64个光电二极管，这些二极管分为四种类型，其16个光电二极管带有红色滤波器；16个光电二极管带有绿色滤波器；16个光电二极管带有蓝色滤波器，其余16个不带有任何滤波器，可以透过全部的光信息，这些光电二极管在芯片内是交叉排列的，能够最大限度地减少入射光辐射的不均匀性，从而增加颜色识别的精确度；另一方面，相同颜色的16个光电二极管是并联连接的，均匀分布在二极管阵列中，可以消除颜色的位置误差。工作时，通过两个可编程的引脚来动态选择所需要的滤波器，该传感器的典型输出频率范围从2Hz－500kHz，用户还可以通过两个可编程引脚来选择100％、20％或2％的输出比例因子，或电源关断模式。输出比例因子使传感器的输出能够适应不同的测量范围，提高了它的适应能力。例如，当使用低速的频率计数器时，就可以选择小的定标值，使TCS3200的输出频率和计数器相匹配。 从图1可知：当入射光投射到TCS3200上时，通过光电二极管控制引脚S2、S3的不同组合，可以选择不同的滤波器；经过电流到频率转换器后输出不同频率的方波（占空比是50％），不同的颜色和光强对应不同频率的方波；还可以通过输出定标控制引脚S0、S1，选择不同的输出比例因子，对输出频率范围进行调整，以适应不同的需求。 下面简要介绍TCS3200芯片各个引脚的功能及它的一些组合选项。

电容式传感器使用说明书

S ｅｎｓｏｒ１０１是一款电容式的压力传感器，测量范围0~40kPa。具有价格低，使用简便等优点，可用于个类气体压力计，血压计等设备。 １ 结构 图1 二 典型应用 IC PIN1可以输出和压力对应的频率值。 图2 三、输出特性 Pin 压力 fout 输出频率(kHz) （kPa）（mmHg） 最小 典型 最大 频率间隔值 Hz 0 0 - 1200 - 0 8 60 - 1080 - 120000 16 120 - 960 - 240000 24 180 - 840 - 360000 32 240 - 720 - 480000 S ｅｎｓｏｒ１０１ VDD=3.0V； R1+R2= 16k ?；R3= 50k ? 注1：输出频率范围可以通过调整R1，R2-1，R2-2电阻大小来实现。 注2：右表列出的仅为典型值，每个传感器都有差异，如应用精度要求较高，可采用查表法来标定个点。 40 300 - 600 - 600000

DESCRIPTION The S ensor101 Pressure Sensor employed the technique of electrostatic capacitor （adjustable condenser ）. They can be widely used in Automobile Industry, Pneumatic Control, Sphygmomanometer, Industrial Autocontrol, and etc. The Pressure Range ：0 kPa ～50kPa. They can be designed for cus t omers’ special requirements. CONFIURATION 图1 TYPICAL APPLICATIONS 图2 TYPICAL PERFORMANCE PRESSURE INPUT P in FREQUENCY OUTPUT f out (kHz) （kPa ）（mmHg ） Min Typical Max Typical Offset (Hz) 0 0 1200 0 8 60 1080 120000 16 120 960 240000 24 180 840 360000 32 240 720 480000 S ensor101 VDD=3.0V ； R1+R2= 16k ?；R3= 50k ? Notes 1 THE Fout IS DEPEND ON THE VALUE OF R1，R2-1，R2-2.。 2 f out must be nonlinear calibrate if in precision applications. 40 300 600 600000

色彩传感器及其应用

色彩传感器及其应用 南京农业大学朱冲【摘要】颜色传感器在工业、生产自动化和办公自动化中都有很大用处，介绍了影响颜色检测准确度的几 个参数，阐述了颜色传感器发展的难点。还介绍了目前传感器发展的两个主要方向，显示了颜色传感器在 工业自动化进步中所发挥的积极作用。 【关键词】:颜色识别;颜色传感器;信号处理 Color sensor and its application The color sensor is very useful in industrial automation,Introduces several parameters influencing the accuracy of color detection,This paper expounds the difficulties in the development of color sensor.This paper introduces the current two main direction of sensor development.Display the positive role of color sensor in industrial automation in progress. 【Key word 】:color discrimination Color sensor signal processing 1.引言 在色彩电子设备出现以前，人类是靠眼睛来感知色彩的。人眼睛能辨别物象本体的明暗看到物件的立体程度。慢慢出现了色彩传感器电子设备，它能代替人眼感知色彩，而且鄙人更能区分非常细微的色彩差异，色彩传感器电设备可以辨别达到1000万种的色彩差异。颜色检测和颜色变化的识别在终端设备上起着极其重要的作用，比如色彩监视器的校准装置，彩色打印机和绘图仪，涂料、纺织品和化妆品制造，以及医疗方面的应用，如血液诊断、尿样分析和牙齿整形；也在工业应用中起着重要作用，例如，在工业方面可用来监测生产流程及产品质量；在电子翻印方面可用于实现颜色的真实复制而不受环境温度、湿度、纸张以及调色剂的影响；在商品包装中，通过对一包装纸两相邻标签颜色的探测可实现自动控制，在自动颜色计数中可自动统计各种颜色的数目。色彩传感器系统的复杂性在很大程度上取决于其确定色彩的波长谱带或信号通道的数量。此类系统从相对简单的三通道色度计到多频带频谱仪种类繁多。本文就某一色彩传感器谈论其原理及应用。 2.色彩传感器的工作原理 色彩传感器分为三种不同类型:光到光电流转换，光到模拟电压转换，光到数字转换。前者通常只代表实际色彩传感器的输入部分，因为原始光电流的幅度非常低，总是要求放大，以将光电流转换成可用的水平。所以，最实用的模拟输出色彩传感器至少会有一个跨阻抗放大器，并提供电压输出。 2.1光到光电流转换器原理 光到光电流转换器由光电二极管或具有色彩滤波器的光电二极管组成，光电二极管和发光二极管相似，核心也是p- n结，但光电二极管是把光能转为电能的转换器。在光电二极管外壳上有一个能让光照射到光敏区的窗口，光电二极管工作在反向电压下。无光照时，反向偏置的p- n结中只有微弱的反向漏电流一暗电流通过。当有光子能量大于p- n 结半导体材料禁带宽度的光波照射时，p- n结各区域中的价电子吸收光子能量后，将挣脱束缚而成为自由电子，同时产生一个空穴，这些由光照产生的自由电子和空穴称为光生载流子。在远离耗尽层的p区和n区中，因电场强度弱，光生载流子只能作扩散运动，在扩散过程中因复合而消失，不可能形成光电流。而耗尽层中由于电场强度大，光生自由电子

传感器原理及其应用论文

传感器原理及其应用论文 摘要：在科学技术高速发展的现代社会中，人类已经入瞬息万变的信息时代，人们在日常生活，生产过程中，主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输，来实现制动控制，自动调节，目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一。由于微电子技术，光电半导体技术，光导纤维技术以及光栅技术的发展，使得光电传感器的应用与日俱增。这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单,形式灵活多样等优点，在自动检测技术中得到了广泛应用，它一种是以光电效应为理论基础，由光电材料构成的器件。 一、传感器简介 传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 （1）、传感器定义及分类 信息处理技术取得的进展以及微处理器和计算机技术的高速发展，都需要在传感器的开发方面有相应的进展。微处理器现在已经在测量和控制系统中得到了广泛的应用。随着这些系统能力的增强，作为信息采集系统的前端单元，传感器的作用越来越重要。传感器已成为自动化系统和机器人技术中的关键部件，作为系统中的一个结构组成，其重要性变得越来越明显。最广义地来说，传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是：“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”，而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的传感器”。传感器是传感器系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。 （2）、传感器的作用 人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器。因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。 新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。 在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。 在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展，进入了许多新领域：例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到fm的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到 s的瞬间反应。此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。显然，要获取大量人类感官无法直接获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍，首先就在于对象信息的获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现，往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的先驱。 传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊

颜色传感器TCS230及颜色识别电路

颜色传感器TCS230及颜色识别电路Post By：2009-8-10 23:12:10 摘要 TCS230是美国TAOS公司生产的一种可编程彩色光到频率的传感器。该传感器具有分辨率高、可编程的颜色选择与输出定标、单电源供电等特点；输出为数字量，可直接与微处理器连接。文中主要介绍TCS230的原理和应用，以及色光和白平衡的知识，并用一个实例说明TCS230识别颜色的过程。 关键词 TCS23 0颜色传感器颜色识别白平衡调整 引言 随着现代工业生产向高速化、自动化方向的发展，生产过程中长期以来由人眼起主导作用的颜色识别工作将越来越多地被相应的颜色传感器所替代。例如：图书馆使用颜色区分对文献进行分类，能够极大地提高排架管理和统计等工作；在包装行业，产品包装利用不同的颜色或装潢来表示其不同的性质或用途。目前的颜色传感器通常是在独立的光电二极管上覆盖经过修正的红、绿、篮滤光片，然后对输出信号进行相应的处理，才能将颜色信号识别出来；有的将两者集合起来，但是输出模拟信号，需要一个A/D电路进行采样，对该信号进一步处理，才能进行识别，增加了电路的复杂性，并且存在较大的识别误差，影响了识别的效果。TAOS(Texas Advanced Optoelectronic Solutions)公司最新推出的颜色传感器TCS230，不仅能够实现颜色的识别与检测，与以前的颜色传感器相比，还具有许多优良的新特性。 1 TCS230芯片的结构框图与特点 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中，TCS230采用8引脚的SOIC表面贴装式封装，在单一芯片上集成有64个光电二极管。这些二极管共分为四种类型。其中16个光电二极管带有红色滤波器；16个光电二极管带有绿色滤波器；16个光电二极管带有蓝色滤波器；其余16个不带有任何滤波器，可以透过全部的光信息。这些光电二极管在芯片内是交叉排列的，能够最大限度地减少入射光辐射的不均匀性，从而增加颜色识别的精确度；另一方面，相同颜色的16个光电二极管是并联连接的，均匀分布在二极管阵列中，可以消除颜色的位置误差。工作时，通过两个可编程的引脚来动态选择所需要的滤波器。该传感器的典型输出频率范围从2 Hz~500 kHz，用户还可以通过两个可编程引脚来选择100%、20%或2%的输出比例因子，或电源关断模式。输出比例因子使传

TCS230颜色传感器模块使用手册

颜色传感器 【简要说明】 一、尺寸：长34mmX宽26mmX高10mm 二、主要芯片：TCS230 三、工作电压：直流5V 四、输出频率电压0~5V 五、特点： 1、所有的引脚全部引出 2、输出占空比50% 3、采用高亮白色LED灯反射光 4、可直接和单片机连接 5、静态检测被测物颜色 6、检测距离10mm最佳 【通电展示】

【工作电压和电流】（直流5V0.04A）

【输出波形】

【板子背面】

【详细说明】 随着现代工业生产向高速化、自动化方向的发展，生产过程中长期以来由人眼起主导作用的颜色识别工作将越来越多地被相应的颜色传感器所替代。例如：图书馆使用颜色区分对文献进行分类，能够极大地提高排架管理和统计等工作；在包装行业，产生包装利用不同的颜色和装潢来表示其不同的性质或用途。目前的颜色传感器通常是在独立的光电二极管上覆盖经过修正的红、绿、蓝滤波片，然后对输出信号进行相应的处理，才能将颜色信号识别出来；有的将两者集合起来，但是输出模拟信号，需要一个A/D电路进行采集，对该信号进一步处理，才能进行识别，增加了电路的复杂性，并且存在较大的识别误差，影响了识别的效果。TAOS（Texas Advanced Optoelectronic Solutions）公司最新推出的颜色传感器TCS230，不仅能够实现颜色的识别与检测，与以前的颜色传感器相比，还具有许多优良的新特性。 1 .TCS230芯片的结构框图与特点: 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中，TCS230采用8引脚的SOIC表面贴装式封装，在单一芯片上集成有64个光电二极管，这些二极管分为四种类型，其16个光电二极管带有红色滤波器；16个光电二极管带有绿色滤波器；16个光电二极管带有蓝色滤波器，其余16个不带有任何滤波器，可以透过全部的光信息，这些光电二极管在芯片内是交叉排列的，能够最大限度地减少入射光辐射的不均匀性，从而增加颜色识别的精确度；另一方面，相同颜色的16个光电二极管是并联连接的，均匀分布在二极管阵列中，可以消除颜色的位置误差。工作时，通过两个可编程的引脚来动态选择所需要的滤波器，该传感器的典型输出频率范围从2Hz－500kHz，用户还可以通过两个可编程引脚来选择100％、20％或2％的输出比例因子，或电源关断模式。输出比例因子使传感器的输出能够适应不同的测量范围，提高了它的适应能力。例如，当使用低速的频率计数器时，就可以选择小的定标值，使TCS230的输出频率和计数器相匹配。 从图1可知：当入射光投射到TCS230上时，通过光电二极管控制引脚