本帖最后由 jinglixixi 于 2021-7-5 10:54 编辑
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用于色彩识别的传感器有多种，如TCS230、TCS3200及VEML6040等，见图1所示，但这些色彩传感器多是基于RGB来识别色彩的。 图1 色彩传感器 此次介绍的主角AS7341可见光传感器却之有较大的区别，它提供8个可见光检测通道，该传感器的功能模块如图2所示。这8个检测通道的波长分布期间如图3所示。 图2 AS7341传感器模块 图3 8个检测通道的波长分布 为有一个感性的认识，从图4可以了解到传感器所检测的色彩波长区间。 图4 色彩的波长区间
以黄色为例，RGB色彩传感器和AS7341可见光传感器的对比如下表所示。
该可见光传感器是基于ams公司推出的新一代AS7341光谱传感IC，该传感器有8个可见光通道、1个闪烁通道、1个NIR通道和1个未加滤光片的通道。它拥有6个独立的16位ADC通道，且可以并行处理数据。此外，该传感器板载了两颗高亮LED，可在暗光环境下进行补光。
该传感器的技术参数如下：
- 供电电压：3.3V~5V
- 可见光测量范围：F1(405-425nm)、F2(435-455nm)、F3(470-490nm)、F4(505-525nm)、F5(545-565nm)、F6(580-600nm)、F7(620-640nm)、F8(670-690nm)
- 工作电流（不打开LED）：<5mA
- LED驱动电流：1-20等级（4-42mA）
- I2C地址：0x39
- 工作温度范围：-30℃~85℃
- 工作湿度范围：5%RH~85%RH
- 产品尺寸：18*14mm
其主要的应用方向为：
- 高准度色彩检测与匹配
- 颜色混合效果检测
- 灯光色温调节
- 灯光氛围控制
- 植物养殖
该传感器的引脚功能如下表所示：
了解了该传感器的性能，那我们该如何使用它呢？
我们这里介绍的方法是为它配上一块FireBeetle-ESP32开发板，它与传感器的连接情况如图5所示，即除电源引脚连接到3.3V电源外，其它2个引脚是直接连接到I2C接口的对应引脚上。 图5 连接关系
要进行色彩的检测，其实现起来也极为方便，具体的步骤是： 1.以Arduino IDE为开发工具（版本为1.8.5），选取“项目”菜单下“加载库”的“添加一个ZIP库”选项； 2.在文件下载对话框，选取“DFRobot_AS7341-master.ZIP”； 图6加载ZIP库 3.在完成后，在“项目”菜单 “加载库”下即可见到“DFRobot_AS7341-master”选项。有了DFRobot_AS7341库，就可以编写相应的控制程序了。 4选取“文件”菜单下的“新建”选项； 5.录入对应的程序； 6.编译并下载程序后，通过串口监视器即可见到图8和图9的检测结果。 图7 检测程序及程序下载 图8 自然光检测值 图9 弱光检测值
相应的检测程序为： #include"DFRobot_AS7341.h" DFRobot_AS7341as7341; void setup(void) { Serial.begin(115200); while (as7341.begin() != 0) { Serial.println("IIC init failed,please check if the wire connection is correct"); delay(1000); } } void loop(void) { DFRobot_AS7341::sModeOneData_t data1; DFRobot_AS7341::sModeTwoData_t data2; as7341.startMeasure(as7341.eF1F4ClearNIR); data1 = as7341.readSpectralDataOne(); Serial.print("F1(405-425nm):"); Serial.println(data1.ADF1); Serial.print("F2(435-455nm):"); Serial.println(data1.ADF2); Serial.print("F3(470-490nm):"); Serial.println(data1.ADF3); Serial.print("F4(505-525nm):"); Serial.println(data1.ADF4); as7341.startMeasure(as7341.eF5F8ClearNIR); data2 = as7341.readSpectralDataTwo(); Serial.print("F5(545-565nm):"); Serial.println(data2.ADF5); Serial.print("F6(580-600nm):"); Serial.println(data2.ADF6); Serial.print("F7(620-640nm):"); Serial.println(data2.ADF7); Serial.print("F8(670-690nm):"); Serial.println(data2.ADF8); Serial.print("Clear:"); Serial.println(data2.ADCLEAR); Serial.print("NIR:"); Serial.println(data2.ADNIR); delay(1000); }
若通过粉红色的吹塑纸来提供检测的样本，则其检测结果如图11 所示，说明在各色彩通道中F8通道的色彩成分最突出。 图10 粉红色检测 图11粉红色检测值
除了色彩检测外，该传感器还能对指定频率的光进行检测，其程序如图12所示。 图12 光频率检测程序及下载 在自然光的条件下，其检测值如图13所示；在打开白纸灯的情况下，其检测如图14所示，这是由于市电的工频为50Hz，故其结果如此。 图13自然光检测结果 图14 开灯后的检测值
有了可见光传感器AS7341 ，我们在进行色彩的识别是不是方便了很多！
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