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可编程颜色传感器TCS230原理及应用

作者:时间:2010-08-26来源:网络收藏

  引 言

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/162890.htm

本文介绍美国TAOS公司最新推出的。它不仅能够实现的识别与检测,与以前的相比,还具有许多优良的新特性。

  1 芯片的结构框图与特点

  是TAOS(Texas Advanced Optoelectronic Solutions)公司推出的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,同时在单一芯片上还集成了红绿蓝(RGB)三种滤光器,是业界第一个有数字兼容接口的RGB彩色。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它逻辑电路相连接。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的引脚封装和功能框图。

  


  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幅射的不均匀性,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,通过两个的引脚来动态选择所需要的滤波器。该的典型输出频率范围从2Hz~500kHz,用户还可以通过两个引脚来选择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。

  从功能框图可知: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入引脚时,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。图2是S0、S1及S2、S3的可用组合。

  


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