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[原创] LPC55S69+TCS3200+色卡密码

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    发表于 2019-11-17 15:12:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
    本帖最后由 wudianjun2001 于 2019-11-17 15:13 编辑

           前段时间申请到这款LPC55S69的板子,准备做个小东西玩玩,类似密码锁一样的东西,但是密码是使用颜色来代替数字,这次发的这个帖子算是半成品,后续有些东西还需要继续完善。
           GY-31的颜色传感器模块,使用的芯片是TCS3200,TCS3200颜色传感器是一款全彩的颜色检测器,包括了一块TAOS TCS3200RGB感应芯片和4个白光LED灯,TCS3200能在一定的范围内检测和测量几乎所有的可见光。它适合于色度计测量应用领域。比如彩色打印、医疗诊断、计算机彩色监视器校准以及油漆、纺织品、化妆品和印刷材料的过程控制。
           通常所看到的物体颜色,实际上是物体表面吸收了照射到它上面的白光(日光)中的一部分有色成分,而反射出的另一部分有色光在人眼中的反应。白色是由各种频率的可见光混合在一起构成的,也就是说白光中包含着各种颜色的色光(如红R、黄Y、绿G、青V、蓝B、紫P)。根据德国物理学家赫姆霍兹(Helinholtz)的三原色理论可知,各种颜色是由不同比例的三原色(红、绿、蓝)混合而成的。
           由上面的三原色感应原理可知,如果知道构成各种颜色的三原色的值,就能够知道所测试物体的颜色。对于TCS3200D 来说,当选定一个颜色滤波器时,它只允许某种特定的原色通过,阻止其它原色的通过。例如:当选择红色滤波器时,入射光中只有红色可以通过,蓝色和绿色都被阻止,这样就可以得到红色光的光强;同理,选择其它的滤波器,就可以得到蓝色光和绿色光的光强。通过这三个光强值,就可以分析出反射到TCS3200D传感器上的光的颜色。
           TCS3200D传感器有红绿蓝和清除4种滤光器,可以通过其引脚S2和S3的高低电平来选择滤波器模式。
           TCS3200D有可编程的彩色光到电信号频率的转换器,当被测物体反射光的红、绿、蓝三色光线分别透过相应滤波器到达TAOS TCS3200RGB感应芯片时,其内置的振荡器会输出方波,方波频率与所感应的光强成比例关系,光线越强,内置的振荡器方波频率越高。TCS3200传感器有一个OUT引脚,它输出信号的频率与内置振荡器的频率也成比例关系,它们的比率因子可以靠其引脚S0和S1的高低电平来选择。

    GY-31的相关引脚定义和参数定义
    1.png

    引脚定义初始化
    2.png

    颜色的滤波器选择
    3.png

    外部输入中断函数
    4.png

    分别读取三种三色,读到的值为一段时间内三种三色分别输出的脉冲数。如要要的到准确颜色值得话,在开始的时候要通过读白纸来计算出三种颜色的比例因子,然后后面读颜色的时候通过比例因子来计算出三种颜色的值。但是本应用不用计算出具体的颜色,只要得到每种颜色的脉冲数保存比较久行了。
    5.png


           系统上电后先设置密码,按下按键开始设置密码,GY-31的照明灯亮的时候表示在读取颜色数据,灭表示本次数据读取完成,可以更换下一张色卡,读取的间隔时间是1秒,这个够更换色卡的了。4次读取完成后保存读到的4次颜色值数据。
           如果密码已经存在的话,长按按键3秒,也可以进入设置密码状态。

           开锁时,先按下按键开始读取色卡,依次读取4次,GY-31的照明灯亮的时候表示在读取颜色数据,灭表示本次数据读取完成,可以更换下一张色卡,读取的间隔时间是1秒。读取完成后和存储的色卡颜色值进行比较,数据相同的话开锁指示灯LED1亮,OLED屏提示成功。数据比较错误的话,LED不亮,OLED屏提示错误。
           图片截图了操作过程中的读到的颜色脉冲值截图
    6.png
    7.png

    视频,完整展示了整个操作过程
    https://v.youku.com/v_show/id_XNDQzOTAwNDE3Mg==.html?spm=a2hzp.8244740.0.0

    目前的代码
    colour.zip (2.27 MB, 下载次数: 16)
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     楼主| 发表于 2019-11-19 09:50:05 | 显示全部楼层
    还有很多不完善的地方,后续会继续改善
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