TCS3200 Renk Sensörü Kartı GY-31

TCS3200 Renk Sensörü Kartı GY-31

TCS3200 Renk Sensörü Kartı, nesnelerin renklerini algılayıp dijital çıkış olarak ileten kompakt ve hassas bir modüldür. TAOS TCS3200 renk algılama çipine dayalı olan bu sensör, kırmızı, yeşil ve mavi renk filtrelerinden oluşan bir fotodiyot dizisini kullanarak farklı renk bileşenlerini doğru şekilde ölçer.

Kart üzerinde bulunan dört beyaz LED, ölçüm sırasında tutarlı aydınlatma sağlayarak farklı ortam ışığı koşullarında bile doğru renk tespiti yapılmasına olanak tanır. Çıkış frekansı seçim pinleri sayesinde farklı hassasiyet seviyelerinde çalışabilir ve geniş bir uygulama yelpazesine uyum sağlar.

Premium kalitesiyle öne çıkan TCS3200 Renk Sensörü Kartı, Arduino ile renk tanıma, sıralama sistemleri, robotik projeler, endüstriyel kalite kontrol ve eğitim amaçlı renk tespit uygulamaları için ideal bir çözümdür.

---

Teknik Özellikler

Bu bölümde TCS3200 Renk Sensörü Kartının detaylı teknik özellikleri listelenmektedir.

• Çip Modeli: TAOS TCS3200
• Algılama Elementi: 8x8 fotodiyot dizisi (16 kırmızı, 16 yeşil, 16 mavi, 16 filtre olmayan)
• Çalışma Voltajı: 3.3V - 5V DC
• Aydınlatma: 4 beyaz LED (entegre)
• Çıkış Tipi: Kare dalga (50% görev döngüsü)
• Çıkış Frekansı: 0 Hz - 500 kHz
• Ölçüm Mesafesi: 10mm civarında (optimum)
• Frekans Ölçekleme: 100%, 20%, 2% ve güç tasarrufu modu
• Renk Filtresi Seçimi: Dijital giriş ile seçilebilir (kırmızı, yeşil, mavi, filtresiz)
• Dijital Arayüz: 8 pin (VCC, GND, OUT, S0, S1, S2, S3, OE)
• Spektral Yanıt Aralığı: 350nm - 750nm
• Tepki Süresi: <100ms
• Hassasiyet: Yüksek (doyma noktası ayarlanabilir)
• LED Kontrol Pini: Var (LED'leri programlanabilir şekilde açıp kapatma)
• PCB Boyutları: Yaklaşık 28.5mm x 25mm
• Montaj Delikleri: 4 köşede, 2mm çapında
• Çalışma Sıcaklığı: -40°C ile +85°C arası
• Güç Tüketimi: İşlem modunda ~30mA, LED'ler açıkken ~80mA
• Çıkış Empedansı: Açık kollektör (pull-up direnci gerektirir)
• Algılama Açısı: Yaklaşık 10-20° (sensörün dizaynına bağlı)

---

Kullanım Avantajları

TCS3200 Renk Sensörü Kartının sağladığı temel avantajlar aşağıda listelenmiştir.

• Hassas Renk Algılama: RGB bileşenlerini ayrı ayrı ölçme yeteneği ile doğru renk tanımlama.
• Entegre Beyaz LED'ler: Tutarlı aydınlatma sağlayarak farklı ortam koşullarında güvenilir ölçüm.
• Ayarlanabilir Hassasiyet: Farklı ölçekleme faktörleri ile çeşitli uygulama gereksinimlerine adaptasyon.
• Dijital Çıkış: Frekans formatında dijital sinyal, analog-dijital dönüştürücü gerektirmeyen kolay entegrasyon.
• Çok Yönlü Besleme: 3.3V ve 5V sistemlerle uyumlu çalışma.
• Kolay Arayüz: Standart dijital pinler üzerinden basit iletişim protokolü.
• Programlanabilir Filtreler: Kırmızı, yeşil, mavi ve filtresiz ölçüm seçenekleri.
• Kompakt Boyut: Minimal PCB tasarımı ile alan tasarrufu.
• Düşük Güç Tüketimi: Güç tasarrufu modu ile batarya beslemeli projelere uygunluk.
• Geniş Ölçüm Spektrumu: Görünür ışık spektrumunda kapsamlı renk tespiti.

---

İdeal Kullanım Alanları

Bu renk sensörü kartının tipik kullanım alanları aşağıda listelenmiştir.

• Renk Sıralama Sistemleri: Farklı renkteki nesneleri kategorize etme projeleri
• Robot Renk Algılama: Çizgi izleyen veya renk temelli navigasyon yapan robotlar
• Endüstriyel Kalite Kontrol: Ürün renk tutarlılığını doğrulama sistemleri
• Baskı Renk Kontrolü: Baskı kalitesini ve renk doğruluğunu izleme
• Laboratuvar Ölçümleri: Renk değişimi ile sonuç veren deney ve testler
• Akıllı Ev Otomasyonu: Ortam renk durumuna göre tepki veren sistemler
• Oyun Projeleri: Renk tabanlı interaktif oyun ve eğitim setleri
• Gıda Taze Kontrol: Renk değişimi ile gıda kalitesi izleme
• Ziraat Projeleri: Bitki ve toprak renk analizleri
• Eğitim Amaçlı Projeler: Renk teorisi ve sensör programlama eğitimi

---

Bağlantı ve Kullanım İpuçları

Doğru bağlantı ve kullanım, sensörün performansını ve ölçüm doğruluğunu etkiler.

---

TCS3200 Çalışma Prensibi ve Renk Algılama Mekanizması

TCS3200 sensörünün renkleri algılama mekanizması ve çalışma prensipleri.

TCS3200 renk sensörü, fotodiyot dizisi ve yüksek hassasiyetli frekans dönüştürücü teknolojisi kullanarak renkleri dijital sinyallere dönüştürür.

Sensör Yapısı ve Temel Çalışma Prensibi:

TCS3200'ün iç yapısının detayları:

• Fotodiyot Dizisi: 8x8 matris halinde düzenlenmiş 64 fotodiyot ile ışık algılama.
• Renk Filtreleri: Fotodiyotların üzerinde kırmızı, yeşil ve mavi filtreler.
• Frekans Dönüştürücü: Işık yoğunluğunu frekansa çeviren analog-dijital sistem.
• Işık-Frekans İlişkisi: Algılanan ışık yoğunluğu arttıkça çıkış frekansı artar.
• Aydınlatma Sistemi: Nesneyi aydınlatmak için dört beyaz LED.

Bu bileşenler, modüller kategorisindeki TCS3200'ün hassas renk tespiti yapabilmesini sağlar.

Renk Algılama Süreci:

Sensörün bir rengi tespit etme adımları:

• Nesne Aydınlatma: LED'ler nesneyi sabit ve kontrollü bir ışıkla aydınlatır.
• Yansıma Ölçümü: Nesneden yansıyan ışık fotodiyotlar tarafından algılanır.
• Filtreleme: S2 ve S3 pinleri ile seçilen filtreler belirli renk bileşenini izole eder.
• Elektriksel Dönüşüm: Algılanan ışık şiddeti elektrik akımına dönüştürülür.
• Frekans Çıkışı: Elektrik akımı, şiddeti ile orantılı bir frekansa çevrilir.

Bu süreç, her ana renk bileşeni (kırmızı, yeşil, mavi) için tekrarlanarak tam bir renk analizi sağlar.

Filtre Seçimi ve Anlamı:

S2 ve S3 pinlerinin farklı kombinasyonlarının anlamı:

• S2=LOW, S3=LOW: Kırmızı filtreli fotodiyotlar seçilir.
• S2=HIGH, S3=HIGH: Yeşil filtreli fotodiyotlar seçilir.
• S2=LOW, S3=HIGH: Mavi filtreli fotodiyotlar seçilir.
• S2=HIGH, S3=LOW: Filtresiz (clear) fotodiyotlar seçilir.
• Sıralı Okuma: Tam renk analizi için tüm filtrelerin sırayla okunması gerekir.

Bu filtre seçimleri, algılanan rengin RGB değerlerini ayrı ayrı ölçmeyi mümkün kılar.

---

Kalibrasyon ve Hassas Renk Ölçümü Teknikleri

TCS3200 sensörünün kalibrasyonu ve doğru renk ölçümü için temel teknikler.

Renk sensörlerinin doğru ve tutarlı ölçümler yapabilmesi için kalibrasyon kritik öneme sahiptir. TCS3200 sensörü, düzgün kalibrasyon ile çok daha hassas renk tanımlama yetenekleri gösterir.

Temel Kalibrasyon Yöntemleri:

Sensörü kalibre etmek için kullanılabilecek teknikler:

• Beyaz Kalibrasyon: Bilinen bir beyaz yüzey kullanarak tüm renk kanallarının maksimum değerlerini belirleme.
• Siyah Kalibrasyon: Siyah yüzey kullanarak minimum değerleri (ofset) belirleme.
• RGB Referans Kartları: Standart renk kartları ile ölçüm değerlerini bilinen RGB değerleriyle eşleştirme.
• Ortam Işığı Telafisi: Kalibrasyonu farklı aydınlatma koşullarında tekrarlayarak çevresel faktörleri hesaba katma.
• Dinamik Mesafe Ayarı: Farklı mesafelerde kalibrasyon yaparak optimum ölçüm mesafesini belirleme.

Bu kalibrasyonlar, Voltaj.Net'ten temin edebileceğiniz renk sensörleriyle daha doğru sonuçlar elde etmenizi sağlar.

Hassas Ölçüm İçin Teknikler:

Ölçüm kalitesini artırmak için pratik yaklaşımlar:

• Çoklu Örnekleme: Her renk kanalı için birden fazla okuma yapıp ortalama değeri kullanma.
• Harici LED Kontrolü: OE pini ile LED'leri kontrol ederek aydınlatmayı optimize etme.
• Mesafe Sabitleme: Sensör ile nesne arasındaki mesafeyi sabit tutacak fiziksel aparatlar kullanma.
• Ortam Işığı İzolasyonu: Sensör çevresinde ışık kalkanı veya tüp kullanarak dış ışık etkisini minimize etme.
• Sıcaklık Dengeleme: Uzun süreli ölçümlerde sensörün ısınmasını bekleyerek termal dengeyi sağlama.

Bu teknikler, endüstriyel uygulamalarda bile kullanılabilecek hassasiyette ölçümler yapmanızı sağlar.

RGB'den Renk Adlarına Dönüşüm:

Ölçülen RGB değerlerini anlamlı renk isimlerine dönüştürme yöntemleri:

• En Yakın Komşu Algoritması: Ölçülen değeri önceden tanımlanmış renk veritabanındaki en yakın değerle eşleştirme.
• HSV/HSL Dönüşümü: RGB değerlerini renk, doygunluk ve parlaklık bileşenlerine ayırma.
• Renk Aralıkları: RGB değer aralıklarını belirli renk adlarına eşleyen bir tablo oluşturma.
• Makine Öğrenmesi: Çok sayıda örnek ile eğitilmiş bir sınıflandırıcı kullanma.
• Bulanık Mantık: Kesin sınırlar yerine olasılıksal renk tanımlama yöntemleri kullanma.

Bu yöntemler, ham sensör verilerini "kırmızı", "mavi", "turuncu" gibi anlaşılır renk adlarına dönüştürmeyi sağlar.

---

Arduino Entegrasyonu ve Örnek Kod

TCS3200 renk sensörünün Arduino ile entegrasyonu ve temel kullanım örnekleri.

TCS3200 sensörü, dijital çıkış sinyali sayesinde Arduino mikrodenetleyicileri ile kolayca entegre edilebilir ve minimum donanımla renk tanıma projeleri gerçekleştirilebilir.

Arduino Bağlantı Şeması:

Temel bağlantı yapılandırması:

• VCC → Arduino 5V: Sensörün güç beslemesi.
• GND → Arduino GND: Ortak toprak bağlantısı.
• S0 → Arduino D4: Frekans ölçekleme seçim pini 0.
• S1 → Arduino D5: Frekans ölçekleme seçim pini 1.
• S2 → Arduino D6: Fotodiyot filtre seçim pini 0.
• S3 → Arduino D7: Fotodiyot filtre seçim pini 1.
• OUT → Arduino D8: Frekans çıkış pini.
• OE → Arduino D9: Çıkış etkinleştirme (opsiyonel).

Bu bağlantı şeması, Arduino ile TCS3200 entegrasyonunun ilk adımıdır.

Temel Arduino Kodu:

TCS3200 sensörü ile temel renk ölçümü için örnek kod:

// TCS3200 Renk Sensörü Temel Örneği

// Pin tanımlamaları
#define S0 4
#define S1 5
#define S2 6
#define S3 7
#define sensorOut 8

// RGB değerlerini tutacak değişkenler
int kirmizi = 0;
int yesil = 0;
int mavi = 0;

void setup() {
  // Sensör pinlerini çıkış olarak ayarla
  pinMode(S0, OUTPUT);
  pinMode(S1, OUTPUT);
  pinMode(S2, OUTPUT);
  pinMode(S3, OUTPUT);
  
  // Sensör çıkış pinini giriş olarak ayarla
  pinMode(sensorOut, INPUT);
  
  // Frekans ölçeklendirmeyi %20 olarak ayarla
  digitalWrite(S0, HIGH);
  digitalWrite(S1, LOW);
  
  // Seri haberleşmeyi başlat
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // Kırmızı renk ölçümü
  digitalWrite(S2, LOW);
  digitalWrite(S3, LOW);
  kirmizi = pulseIn(sensorOut, LOW);
  delay(100);
  
  // Yeşil renk ölçümü
  digitalWrite(S2, HIGH);
  digitalWrite(S3, HIGH);
  yesil = pulseIn(sensorOut, LOW);
  delay(100);
  
  // Mavi renk ölçümü
  digitalWrite(S2, LOW);
  digitalWrite(S3, HIGH);
  mavi = pulseIn(sensorOut, LOW);
  delay(100);
  
  // Sonuçları seri monitöre yazdır
  Serial.print("Kırmızı: ");
  Serial.print(kirmizi);
  Serial.print(" Yeşil: ");
  Serial.print(yesil);
  Serial.print(" Mavi: ");
  Serial.println(mavi);
  
  // Renk tespiti yap
  if (kirmizi < yesil && kirmizi < mavi) {
    Serial.println("Algılanan renk: KIRMIZI");
  } else if (yesil < kirmizi && yesil < mavi) {
    Serial.println("Algılanan renk: YEŞİL");
  } else if (mavi < kirmizi && mavi < yesil) {
    Serial.println("Algılanan renk: MAVİ");
  }
  
  Serial.println("------------------------");
  delay(500);
}

Not: Bu basit kodda, daha düşük frekans değerleri daha yüksek renk yoğunluğunu gösterir.

Gelişmiş Kullanım Senaryoları:

TCS3200 ile ileri seviye Arduino uygulamaları:

• Renk Kalibrasyonu: Bilinen referans renkleri kullanarak sensörü normalize etme.
• RGB'den HSV'ye Dönüşüm: Daha anlamlı renk tanımlama için HSV renk uzayına dönüşüm.
• EEPROM'a Kayıt: Kalibrasyon değerlerini Arduino'nun kalıcı hafızasına kaydetme.
• Servo Motor Entegrasyonu: Algılanan renge göre nesneleri sıralama sistemleri.
• LCD/OLED Ekran Gösterimi: Algılanan rengi dijital ekranda görüntüleme.

Bu gelişmiş senaryolar, TCS3200 sensörünü daha karmaşık ve etkileşimli projelerde kullanmanızı sağlar.

---

Endüstriyel Renk Tanıma Uygulamaları

TCS3200 sensörünün endüstriyel ortamlarda kullanım alanları ve uygulamaları.

TCS3200 renk sensörü, kompakt boyutu, dijital arayüzü ve yüksek hassasiyeti sayesinde çeşitli endüstriyel uygulamalarda maliyet-etkin bir renk tanıma çözümü sunar.

Endüstriyel Kalite Kontrol:

Üretim süreçlerinde renk kontrolü uygulamaları:

• Ürün Renk Tutarlılık Kontrolü: Üretilen ürünlerin belirli renk standardına uygunluğunu denetleme.
• Malzeme Ayırma: Konveyör bantlarında farklı renkli parçaları otomatik sınıflandırma.
• İndikatör Renk Değişimi Takibi: Kimyasal süreçlerde renk değişimini izleme.
• Baskı Kalite Kontrolü: Baskılı malzemelerde renk doğruluğunu ve tutarlılığını doğrulama.
• Kaplama Kalınlık Kontrolü: Renk derinliğindeki değişimi ölçerek kaplama kalınlığını tahmin etme.

Bu uygulamalar, üretim süreçlerinde kalitenin korunmasına ve hatalı ürünlerin erkenden tespit edilmesine yardımcı olur.

Otomatik Sıralama Sistemleri:

Renk bazlı sıralama ve ayrıştırma sistemlerinin tasarımı:

• Geri Dönüşüm Ayrıştırması: Plastik, cam veya diğer malzemeleri renk bazlı ayırma.
• Gıda İşleme: Meyve ve sebzeleri olgunluk seviyelerine göre sınıflandırma.
• İlaç Endüstrisi: Farklı renkteki hapları ve kapsülleri doğru şekilde sıralama.
• Elektronik Bileşen Ayrıştırma: Renk kodlu elektronik parçaları tanımlama ve sıralama.
• Tekstil Sınıflandırma: Kumaş ve iplikleri renk tonlarına göre kategorize etme.

Bu sistemler, manuel işçiliği azaltarak verimi artırır ve hataları minimize eder.

Endüstriyel Entegrasyon İpuçları:

TCS3200'ü endüstriyel ortamlarda daha etkili kullanmak için öneriler:

• Koruyucu Muhafaza: Toz, nem ve kimyasallara karşı sensörü koruyacak muhafaza kullanımı.
• Sabit Aydınlatma Kabini: Ortam ışığı değişimlerinden etkilenmemek için izole ölçüm kabini tasarımı.
• Çoklu Sensör Dizilimi: Daha geniş alanları veya birden fazla nesneyi aynı anda ölçme.
• Titreşim İzolasyonu: Endüstriyel ortamlardaki titreşimlerin ölçüm hassasiyetini etkilememesi için izolasyon.
• Otomatik Kalibrasyon Sistemi: Düzenli aralıklarla referans renk kartlarını ölçerek otomatik kalibrasyon yapma.

Bu ipuçları, TCS3200 sensörünün zorlu endüstriyel ortamlarda bile güvenilir performans göstermesini sağlar.

---

Alternatif Renk Sensörleri ve Karşılaştırma

TCS3200 ile diğer popüler renk sensörlerinin teknik ve performans karşılaştırması.

TCS3200, renk algılama uygulamaları için popüler bir seçenek olmakla birlikte, farklı özelliklere ve avantajlara sahip alternatif sensörler de mevcuttur.

TCS3200 vs. TCS34725:

Aynı üreticinin farklı nesil sensörleri arasındaki farklar:

• Arayüz: TCS3200 (frekans çıkışlı) vs. TCS34725 (I2C arayüzlü).
• Hassasiyet: TCS34725, daha yüksek çözünürlük ve geniş dinamik aralık sunar.
• Renk Filtresi: TCS34725, kızılötesi filtre ve gelişmiş Kırmızı-Yeşil-Mavi-Temiz (RGBC) sensörlere sahiptir.
• Besleme Voltajı: TCS34725, daha düşük voltajda (2.7V-3.6V) çalışır.
• Entegrasyon Kolaylığı: TCS34725'in I2C arayüzü, çoklu sensör kullanımını kolaylaştırır.

Bu karşılaştırma, modüller arasında projeniz için en uygun sensörü seçmenize yardımcı olur.

TCS3200 vs. Fotodiyot/LDR Çözümleri:

Temel sensörlerle oluşturulan DIY renk sensörlerine karşı avantajları:

• Entegrasyon: TCS3200, tüm filtreleme ve sinyal işleme devrelerini tek pakette sunar.
• Hassasiyet: 64 fotodiyot dizisi ile daha hassas ve doğru ölçüm yapar.
• Renk Ayırma: Entegre filtrelerle RGB bileşenlerini doğru şekilde ayırır.
• Tutarlılık: Fabrika kalibrasyonu ile sensörler arası tutarlılık sağlar.
• Kompakt Boyut: DIY çözümlere göre çok daha az yer kaplar.

Bu karşılaştırma, TCS3200'ün ayrık bileşenlerle yapılan çözümlere göre avantajlarını gösterir.

TCS3200 vs. Kamera Bazlı Çözümler:

Renk tanıma için kamera kullanan sistemlerle karşılaştırma:

• Maliyet: TCS3200, kamera çözümlerine göre çok daha ekonomiktir.
• İşlem Gücü Gereksinimi: Minimum işlemci gücü ile çalışır, görüntü işleme gerektirmez.
• Odak ve Mesafe: Küçük bir alandan nokta bazlı ölçüm yapar, özel odaklama gerektirmez.
• Tepki Süresi: Görüntü işleme gecikmeleri olmadan hızlı tepki süresi sunar.
• Basitlik: Yazılım ve donanım entegrasyonu çok daha basittir.

Bu karşılaştırma, özellikle kaynakları sınırlı sistemlerde TCS3200'ün pratik avantajlarını vurgular.

Seçim Kriterleri:

Projenize en uygun renk sensörünü seçmek için değerlendirme faktörleri:

• Hassasiyet Gereksinimleri: Algılanması gereken en küçük renk farklılıkları.
• Arayüz Tercihi: Frekans çıkışı mı, I2C mi, analog çıkış mı daha uygun.
• Güç Tüketimi: Batarya ile çalışan projeler için enerji verimliliği önceliği.
• Maliyet Bütçesi: Kabul edilebilir fiyat/performans oranı.
• Fiziksel Boyut Kısıtlamaları: Sensörün entegre edileceği alanın boyutu.

Bu kriterler doğrultusunda projeniz için optimum renk sensörünü seçebilirsiniz.

---

Paket İçeriği

Ürün kutusunda bulunan parçaların listesi.

• 1 x TCS3200 Renk Sensörü Kartı GY-31
• 1 x Pin Header Seti (takılmamış)

---

İlgili Ürün Kategorilerimiz

---

---

Ürün Hakkında Sıkça Sorulan Sorular