查看“TCS34725 Color Sensor”的源代码

<div class="tabber">
{{外围模块|colorscheme=blue
|img=[[File:TCS34725-Color-Sensor-intro.jpg|360px |alt=TCS34725 Color Sensor |link=http://{{SERVERNAME}}/shop/TCS34725-Color-Sensor.htm]]
|category1=传感器
|category2=光传感器
|brand=Waveshare
|feature = 颜色传感器、光传感器
| interface1 =I2C
}}
<div class="tabbertab" title="说明">
==产品概述==
本模块是ams AG 的 TCS34725FN彩色光数字转换器为核心的颜色传感器，传感器提供红色，绿色，蓝色（RGB）和清晰光感应值的数字输出。集成红外阻挡滤光片可最大限度地减少入射光的红外光谱成分，并可精确地进行颜色测量。具有高灵敏度，宽动态范围和红外阻隔滤波器。最小化IR和UV光谱分量效应，以产生准确的颜色测量。并且带有环境光强检测和可屏蔽中断。通过I2C接口通信。 <br />
==产品参数==
*工作电压：3.3V/5V
*控制芯片：TCS34725FN
*逻辑电压：3.3V/5V
*通信接口：I2C
*产品尺寸：27X20(mm)
==接口说明==
{|border=2; style="width:700px;"           
|-style="background:#abc; color:black;" align="center"    
|功能引脚||描述
|-align="center"
|VCC||3.3V/5V电源正
|-align="center"    
|GND||电源地
|-align="center"   
|SDA||I2C数据输入
|-align="center"   
|SCL||I2C时钟输入
|-align="center"   
|INT||中断输出（开漏输出）
|-align="center"   
|LED||发光二极管
|}
==硬件说明==
===芯片===
本产品采用TCS34725为核心，是一款基于IIC总线通信的彩色光数字转换器。传感器提供红色，绿色，蓝色（RGB）和清晰光感应值的数字输出，带有集成红外阻隔滤波器。具有高灵敏度，宽动态范围。可在不同的光照条件下都可以实现准确的色彩和环境光线感应，带有可屏蔽中断。<br />
===通信协议===
从上的得知使用的是I2C通信，I2C 通信，一条数据线，一条时钟线。 I2C 总线在传送数据过程中共有三种类型信号：开始信号、结束信号和应答信号。<br />
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (1).png|800px]]<br />
开始信号：SCL 为高电平时， SDA 由高电平向低电平跳变，开始传送数据。<br />
结束信号：SCL 为高电平时， SDA 由低电平向高电平跳变，结束传送数据。<br />
应答信号：接收数据的 IC 在接收到 8bit 数据后，向发送数据的 IC 发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。<br />
===='''I2C写时序'''====
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (2).png|800px]]<br />
首先主机（即树莓派，后面统称为主机）会发送一个开始信号，然后将其 I2C 的 7 位地址与写操作位组合成 8 位的数据发送给从机（即 TSL2581 传感器模块,后面统称为从机），从机接收到后会响应一个应答信号，主机此时将命令寄存器地址发送给从机，从机接收到发送响应信号，此时主机发送命令寄存的值，从机回应一个响应信号，直到主机发送一个停止信号，此次 I2C 写数据操作结束。<br />
===='''I2C读时序'''====
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (3).png|800px]]<br />
首先主机会发送一个开始信号，然后将其 I2C 的 7 位地址与写操作位组合成 8 位的数据发送给从机，从机接收到后会响应一个应答信号，主机此时将命令寄存器地址发送给从机，从机接收到发送响应信号，此时主机重新发送一个开始信号，并且将其 7 位地址和读操作位组合成 8 位的数据发送给从机，从机接收到信号后发送响应信号，再将其寄存器中的值发送给主机，主机端给予响应信号，直到主机端发送停止信号，此次通信结束。
===='''I2C地址'''====
TCS34725的I2C设备地址为0X29<br />
{|class=imgtable
|[[File:TCS34725-Color-Sensor- (4).png|800px]]<br />
TCS34725数据手册第34页<br />
|}
注意：0X29这个设备地址是7位的，8位设备地址需要向高位移一位变成0X52<br />
==使用说明==
===下载例程===
在官网上找到对应产品，在产品资料打开下载路径，在wiki中下载示例程序：<br />
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (5).png|800px]]<br />
得到解压包并解压，得到如下文件：<br />
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (6).png|800px]]<br />
例程：树莓派 BCM2835、WiringPi、python例程、STM32例程、Arduino例程。<br />
===树莓派使用===
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (7).png|800px]]<br />
将解压文件中RaspberryPi文件夹复制到boot根目录下<br />
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (8).png|800px]]<br />
然后弹出U盘，将SD卡插入树莓派中，插上USB上电，查看/boot目录的文件：<br />
 ls /boot
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (9).png|800px]]<br />
执行如下命令将其复制到用户目录下，并修改其用户权限：<br />
 sudo cp -r /boot/RaspberryPi/ ./
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (10).png|800px]]<br />
 sudo chmod 777 -R RaspberryPi/
进入目录，查看文件：<br />
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (11).png|800px]]<br />
===='''安装库函数'''====
运行程序前需要安装对应的函数库（wiringpi, bcm2835, python），否则程序无法正常使用。<br />
*安装BCM2835库：<br />
http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/<br />
进入BCM2835的官网下载并把安装包复制到树莓派上，运行如下：<br />
 sudo tar zxvf bcm2835-1.xx.tar.gz
 cd bcm2835-1.xx
 sudo ./configure
 make
 sudo make check
 sudo make install
其中xx代表的是下载的版本号，例如我下载的bcm2835-1.52<br />
那么就应该执行：sudo tar zxvf bcm2835-1.52.tar.gz<br />
*安装wiringPi库：<br />
 sudo apt-get install git
 sudo git clone git://git.drogon.net/wiringPi
 cd wiringPi
 sudo ./build
*安装python库
 sudo apt-get install python-pip 
 sudo pip install RPi.GPIO
 sudo pip install spidev
 sudo apt-get install python-imaging
 sudo apt-get install python-smbus
*打开树莓派I2C接口
 sudo raspi-config
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (12).png|800px]]<br />
<br />
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (13).png|800px]]<br />
打开I2C功能后重启树莓派 sudo reboot<br />
运行 i2cdetect -y 1<br />
<font color=red>最后面的是数字1不是字母l</font>,运行后可以看到当前已经正确连接的I2C设备。<br />
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (14).png|800px]]<br />
===='''硬件连接'''====
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (15).png|800px]]<br />
具体连接如下表所示：<br />
{|border=2; style="width:700px;"           
|-style="background:#afa; color:black;" align="center"    
|TCS34725 Color Sensor	||树莓派
|-align="center"
|VCC||style="width:350px"|3.3V
|- align="center"    
|GND||GND
|- align="center"    
|SDA||SDA
|- align="center"    
|SCL||SCL
|- align="center"    
|INT||17
|- align="center"    
|LED||18
|}
===='''运行程序'''====
*BCM2835例程
 cd bcm2835
 sudo ./main
*wiringPi例程
 cd wiringpi
 sudo ./main
*python例程
 cd python
 sudo python main.py
注：BCM2835、wiringpi程序运行如果提示找不到文件，执行make即可<br />
===='''预期效果'''====
执行BCM2835、wiringpi或者python程序得到的效果类似，下面是python测试红色运行结果:<br />
其中R、G、B是RGB888格式以十进制分开输出，C是没有做任何处理的环境光强数值，RGB565、RGB888分别是对应格式的十六进制输出，LUX是已经处理过的环境光强数字，CT是色温。（http://www.360doc.com/content/17/0629/07/44859260_667365022.shtml），用户如果想测量色温偏差小，建议关闭LED灯。INT是中断，1标识光强超过设定值。<br />
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (16).png|800px]]<br />
<br />
将数值转换成颜色，可以通过下面连接的工具实现：<br />
https://www.sioe.cn/yingyong/yanse-rgb-16/ <br />
或者直接下载：http://{{SERVERNAME}}/w/upload/0/05/Hexacolor3.7z <br />
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (17).png|400px]][[File:TCS34725-Color-Sensor- (18).png|00px]]<br />

===STM32===
下载例程解压，使用Keil uVision5打开。例程使用的是HAL库。测试使用的开发板为微雪XNUCLEO-F103RB，芯片为STM32F103RBT6。例程使用串口2（PA2,PA3）输出数据。串口波特率为115200，其他默认：数据位8位，停止位1位，没有校验。
===='''硬件连接'''====
连接如下表所示<br />
{|border=2; style="width:700px;"           
|-style="background:#aaf; color:black;" align="center"    
|TCS34725 Color Sensor||style="width:350px"|STM32
|-align="center"
|VCC||3.3V
|- align="center"   
|GND||GND
|- align="center"   
|SDA||SDA/D14/PB9
|- align="center"   
|SCL||SCL/D15/PB8
|- align="center"   
|INT||D8/PA9
|- align="center"   
|LED||PWM1/D9/PC7
|}
===='''预期效果'''====
下图为测试红色输出数据<br />
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (19).png|800px]]<br />
将数值转换成颜色，可以通过下面连接的工具实现：<br />
https://www.sioe.cn/yingyong/yanse-rgb-16/ <br />
或者直接下载：http://{{SERVERNAME}}/w/upload/0/05/Hexacolor3.7z <br />
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (17).png|400px]][[File:TCS34725-Color-Sensor- (18).png|400px]]<br />
==Arduino==
下载例程解压，测试使用的是ARDUION UNO开发板，波特率为115200<br />
===='''硬件连接'''====
{|border=2; style="width:700px;"           
|-style="background:#fea; color:black;" align="center"    
|TCS34725 Color Sensor||Arduino
|-align="center"    
|VCC||3.3V/5V
|-align="center"    
|GND||GND
|-align="center"    
|SDA||SDA
|-align="center"    
|SCL||SCL
|-align="center"    
|INT||D8
|-align="center"    
|LED||D9
|}
===='''预期效果'''====
下图为测试红色输出数据<br />
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (20).png|800px]]<br />
<br />
将数值转换成颜色，可以通过下面连接的工具实现：<br />
https://www.sioe.cn/yingyong/yanse-rgb-16/ <br />
或者直接下载：http://{{SERVERNAME}}/w/upload/0/05/Hexacolor3.7z<br />
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (17).png|400px]][[File:TCS34725-Color-Sensor- (18).png|400px]]<br />
</div>
<div class="tabbertab" title="资料">
===文档===
*[http://{{SERVERNAME}}/w/upload/3/3c/TCS34725_Color_Sensro_user_manual_cn.pdf 用户手册] <br>
*[http://{{SERVERNAME}}/w/upload/5/5c/TCS34725_Color_Sensor_SchDoc.pdf 原理图]<br>
===程序===
*[http://{{SERVERNAME}}/w/upload/a/a1/TCS34725_Color_Sensor_code.7z 示例程序]<br>
===软件===
*[http://{{SERVERNAME}}/w/upload/5/5f/Sscom.7z 串口调试助手]
===数据手册===
*[http://{{SERVERNAME}}/w/upload/e/e4/TCS3472_Datasheet.pdf TCS3472]
转到：[[#软件]]，[[#程序]]，[[#文档]]
<!--{{Join_us}}-->
</div>
<div class="tabbertab" title="FAQ"><br />
{{FAQ |例程输出数据全部为0或者初始化失败？如图：<br />
[[File:questuion3.png|900px]] |
请检查管脚连接是否正确。|||}}
{{FAQ|树莓派例程初始化失败？|
对于BCM2835和wiringPi例程出现这样的提示<br />
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (21).png|400px]]<br />
Python例程<br />
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (22).png|400px]]<br />
如果出现以上问题这是设备数据I2C数据传输错误。大多数是硬件连接错误，请检查硬件连接是否正确，检查硬件连接是否有问题，运行i2cdetect -y 1 如果有显示IIC地址就表示硬件连接无问题。<br />
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (23).png|400px]]<br />
如果硬件连接正确那么是不正确的使用树莓派控制可能会导致（详情看下面），重启树莓派即可。<br /> |||}}
{{FAQ|不正确的使用树莓派控制可能会导致？|
如果运行wiringPi例程正常，再运行python或者BCM2835可能会屏幕无法正常刷新，因为bcm2835库是树莓派cpu芯片的库函数，底层是直接操作寄存器，而wiringPi库和python的底层都是通过读写linux系统的设备文件操作设备，可能导致GPIO口异常，重启树莓派可完美解决。|||}}
{{FAQ|STM32和Arduino例程串口输出没有数据或者数据输出乱码？|
确认波特率是否设置为115200，对于STM32例程请确认电脑正确连接开发板USART2（PA2,PA3），PA2为TXD，并且选择正确的COM端口。控制面板->硬件->设备管理器。
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (24).png|400px]]
|||}}
{{FAQ|STM32和Arduino例程串口输出RGB数据全部为0或者初始化失败？如图
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (25).png|400px]][[File:TCS34725-Color-Sensor- (26).png|400px]]|
请确认器件连接没有问题，如果没问题请按下复位按键。|||}}

{{FAQ|输出的RGB数据全为253并且中断引脚产生中断等等如图<br />
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (27).png|600px]]|
这种情况是光强超出检查范围，减小增益可以完美解决（在初始里面修改，或者在初始化后面重新写入一个增益设置TCS34725_Set_Gain(TCS34725_GAIN_16X)）
|||}}
 {{FAQ|修改积分时间后导致颜色不正常？|
因为积分时间决定了RGBC通道数据最大值，修改积分时间会导致颜色偏暗或者偏白。只需要增加或减少LED亮度即可。
|||}}
{{FAQ|修改积分时间无法触发中断或者一直重复中断？|
中断是和Clear通道里面的数据进行比较，Clear通道里面的数据和积分时间有关系，经过实际测量在增益为60倍情况下
[[File:TCS34725-Color-Sensor- (28).png|600px]]<br />
所以用户如果需要速度比较快的采集数据时，要注意重新设置中断数值。另外在积分时间为2.4ms时RGB数据比较低所以转换出来的颜色与实际颜色有偏差，需要加大LED灯亮度即可。
|||}}









</div>
<div class="tabbertab" title="售后"><br />{{Service11}}</div>