颜色传感器TCS230在单片机平台上的的应用实现孔宪青威海职业学院，山东威海264200摘要：TCS230是RGB彩色光/频率转换器。本文通过其滤光选择功能，借助单片机设计出对于三基色测量的步骤和方法，并阐述了以AT89S52为核心的，能测量出颜色的具体算法。本文进一步给出了相应的硬件设计电路、软件流程图和测试程序清单。最后给出的实现HSC模型算法的程序，具有通用行、能广泛应用于颜色测量和相关的三维数据的处理。关键词：TCS230，AT89S52，HSV模型中图分类号：TP212.9Abstract:TCS230isaRGBcolorlight/frequencyconverter.Thisarticlethroughthefilterselectedtestfunction,bymeansofsinglechipdesignexpressforthreeprimarycolorsofthestepsandmethodofmeasurement,andelaboratedwithAT89S52asthecore,whichcanmeasurethecolorofthespecificalgorithm.Thispapergivesthecorrespondinghardwarecircuitdesign,softwareflowchartandthetestingprogramlist.Finally,therealizationofHSCmodelalgorithmprocedures,withthegeneralline,canbewidelyusedincolormeasurementandrelateddataprocessing.Keywords:TCS230,AT89S52,HSVModel0、引言颜色检测和调色日益受到广泛重视。比较传统的依据经验的调色和检色方法，现代新型传感器可以把颜色转变为数值量输出，直接给上位机进行数值处理，具有多种优势。而TCS230/3200传感器就是这些器件中比较典型的。本文就给出的通过TCS230检色在单片机AT89S52平台上具体的实现方法。1、TCS230芯片简介TCS230是TAOS公司最新推出的带数字兼容接口的RGB彩色光／频率转换器。该芯片外形见图1左的中间部分，芯片大小为6x6mm的八个脚的芯片。其八个引脚排列见图1右上所示。其原理是通过外部的S2和S3引脚选通阵列中分布排列的红绿蓝三种的硅光电二极管阵列中的一种。当相应的光投射进来时，通过透光部分照射到的某种光电二极管阵列，就会有转换的频率输出。外部投射的相应光的强度与频率的输出数量呈线性关系。图1TCS230模块极管脚图TCS230的引脚OUT端输出转换后的频率脉冲，范围为2~500kHz．用户可通过两个可编程引脚S0、S1来选择100％、20％或2％的输出比例因子，输出频率的改变以适用不同的外设器件，其选择方法见表1所示。OUT输出为TTL电平，可直接与微处理器或其他逻辑电路连接。输出使能端OE可将输出置于高阻状态．从而使多个器件共享一条微处理器输入线。2、TCS230与单片机AT89S52的连接通常使用时候，尽量在TCS230旁边加4~6个白光LED，这样在检测时候可以使入射光变强，增大相应光的频率输出。上图中，厂商的TCS230已经在器件周围加了四个白光LED。TCS230与AT89S52连接时，管脚S0、S1选择输出100%频率，OUT管脚链接AT89S52的计数端T1，计数端最高接收500Khz的信号，因此S0、S1管脚和电源的+5V端相连即可。如果只需要一个TCS230器件，那么OE端可直接与GND相连。因此测量一组颜色信息时，TCS230和AT89S52只需要连接三个管脚OUT、S2和S3，如下图2。表1S0、S1和S2、S3的组合图2TCS230与AT89S52连接图3、程序设计和注意事项程序设计的目标是通过TCS230得到检测色中的红、绿、蓝三基色的组成比例。思路是白平衡基准后，根据白平衡得到的时间再测待测颜色的三基色的频率数。白平衡的原因是，TCS230接收三基色光的灵敏度不同，而且白光中三基色不均衡。简单的白平衡方法如下：在带有白光LED的TCS230前面放一个白板，距离根据实际测量的颜色的距离而定。通过单片机连接S2、S3端口，依次选通红色、绿色和蓝色滤波器。选通某滤波器后，打开单片机外部计数端T1，分别测得白光下的某色固定的频率值，例如200，再计量频率数的同时，打开AT89S52的定时器。经过三次测量，就得到三个不同的定时器值，这三个时间值就是实际测量时的时间基准，注意这三个时间基准是不相同的。实际测量时，依次通过S2、S3再依次选通三色滤波器，TCS230的OUT仍然输出AT89S52的相应的频率数，但测量时间是之前白平衡时保存的三个时间基准。在三个不同的时间下测量，如果还是同样的白光，测量得到的三个值还是200，如果待测颜色是不平衡三基色，那么返回的频率值也会不同，见下图3。即R、G和B...