عندما ندخل عالم مستشعرات الألوان للمشاريع التي تحتوي على وحدات تحكم دقيقة مثل Arduino، عادة ما يبرز اسمان: TCS34725 و TCS3200. كلاهما مكونان مستخدمان على نطاق واسع، لكن بينهما اختلافات رئيسية تستحق الاستكشاف قبل تحديد أيهما يناسب احتياجاتنا بشكل أفضل.
المستشعر TCS3200 لقد كان أحد أكثر الأجهزة شهرة منذ سنوات، وهو معروف بموثوقيته في اكتشاف الألوان الأساسية. ومع ذلك، TCS34725 أثبت أنه خيار أكثر تقدمًا، مع بعض الميزات التي تعمل على تحسين دقته وسهولة استخدامه. أدناه، سنقوم بمقارنة هذين المستشعرين بالتفصيل حتى تتمكن من اتخاذ قرار مستنير.
ما هو TCS34725؟
El TCS34725 إنه مستشعر رقمي مسؤول عن قياس ألوان RGB في الوقت الفعلي. إحدى أبرز مزايا هذا النموذج هي قدرته على إجراء القياسات بدقة أكبر من تلك الموجودة في النموذج TCS3200مما يجعله خيارًا ممتازًا للمشروعات التي تتطلب الدقة في اكتشاف الألوان.
يأتي هذا المستشعر مدمجًا مع مرشح الأشعة تحت الحمراءمما يقلل من التداخل الناتج عن البيئة ويحسن دقة قراءة الألوان. بالإضافة إلى ذلك، فإن نطاقها الديناميكي الواسع وقدرتها على العمل حتى في ظل ظروف الإضاءة المنخفضة يمنحها ميزة ملحوظة على الطرازات الأخرى. وهو مثالي للتطبيقات التي يكون من الضروري فيها قياس الألوان بدقة ودون تشويهات، كما هو الحال في مشاريع الروبوتات أو تحليل الصور.
كيف يعمل TCS34725؟
El TCS34725 يستخدم مجموعة من 3 × 4 الثنائيات الضوئية والتي تم تصميمها لالتقاط أطوال موجية محددة تتوافق مع الألوان الأحمر والأخضر والأزرق وواضحة (بدون فلتر). تتم تصفية كل من هذه الثنائيات الضوئية للتخلص من التداخل الناتج عن ضوء الأشعة تحت الحمراء، مما يوفر التقاط ألوان أكثر دقة. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي هذا المستشعر على محولات ADC 16 بت التي تحول البيانات التناظرية إلى قيم رقمية للمعالجة.
إحدى الميزات الأكثر فائدة لجهاز TCS34725 هي قدرته على الاستخدام الانقطاعات للتحذير عند تجاوز عتبة الإضاءة. يتيح ذلك للمستشعر اكتشاف تغيرات الضوء أو اللون بشكل أكثر كفاءة ويطلق إشارة القتل تلقائيًا.
ما هو TCS3200؟
علاوة على ذلك، TCS3200 هو مستشعر أساسي تم استخدامه على نطاق واسع لاكتشاف الألوان الأساسية. على الرغم من أنه يعتبر جهاز استشعار موثوقًا به، دقتها أقل من دقة TCS34725، لأنه يفتقر إلى بعض الميزات الأكثر تقدمًا، مثل مرشح الأشعة تحت الحمراء.
يعتمد تشغيل TCS3200 على مجموعة من الثنائيات الضوئية والتي يتم تصفيتها للكشف عن الألوان الأحمر والأخضر والأزرق، بالإضافة إلى قناة غير مفلترة. على الرغم من أنه يؤدي مهمة اكتشاف الألوان بشكل مناسب، إلا أنه لا يوفر إمكانية القياس التفصيلي أو جودة معالجة الإشارة التي تحصل عليها مع TCS34725.
الاختلافات الرئيسية بين TCS3200 وTCS34725
إذا كنت تفكر في أي من هذه المستشعرات يمكن دمجه بشكل أفضل في مشروعك، فيجب أن تأخذ في الاعتبار بعض النقاط الأساسية التي تميزها:
- دقة القراءة: في حين أن جهاز TCS3200 يمنحك قراءات الألوان الأساسية، فإن جهاز TCS34725 أكثر دقة ويمكنه اكتشاف الاختلافات الدقيقة بفضل تقنيته المتقدمة.
- مرشحات الأشعة تحت الحمراء: هذه ميزة ملحوظة لـ TCS34725. يعمل الفلتر على تقليل الضوضاء، وهو أمر أساسي إذا كنت ترغب في الحصول على قراءات أكثر دقة في البيئات التي يمكن أن تتداخل فيها أضواء الأشعة تحت الحمراء.
- واجهة الاتصالات: يستخدم TCS34725 I2Cمما يسهل الاتصال والاستخدام مع وحدات التحكم الدقيقة مثل Arduino. يستخدم TCS3200، من جانبه، واجهة أكثر أساسية.
- مدى ديناميكي: النطاق الديناميكي لجهاز TCS34725 أكبر بكثير من النطاق الديناميكي لجهاز TCS3200، مما يسمح بقياس الألوان حتى في ظروف الإضاءة المنخفضة أو عبر الأسطح المظلمة.
التجميع والاتصال
يعد تركيب كلا المستشعرين وتوصيلهما أمرًا بسيطًا نسبيًا، ولكن يتميز TCS34725 ببساطة بروتوكول I2C الخاص بهمما يسهل البرمجة في بيئات مثل Arduino. يتم تشغيل المستشعر بجهد 3.3 فولت، على الرغم من أنه من الشائع في الوحدات التجارية العثور على مدخل إضافي يسمح باستخدام 5 فولت، مما يجعله متوافقًا مع معظم الأجهزة.
لتوصيل TCS3200، من الضروري أيضًا تشغيل عدة دبابيس رقمية لقراءة قيم الألوان. ومع ذلك، فإنه لا يتمتع بنفس سهولة الضبط أو التحكم من خلال البرامج، مما يعني المزيد من العمل اليدوي عند معايرة النتائج.
أمثلة على استخدام TCS34725
أحد التطبيقات الأكثر شيوعًا لهذه المستشعرات هو قياس الألوان للمشاريع. فيما يلي بعض الأمثلة على استخدام TCS34725:
قياس اللون يدويا
يمكن استخدام TCS34725 للحصول على قراءات دقيقة للألوان من خلال مكتبته. من خلال قراءة قيم RGB، يمكنك عرض وضبط قياس اللون، وهو مثالي للمشروعات مثل قياس درجة حرارة اللون أو التحكم في الإضاءة.
تصنيف اللون
تطبيق آخر مثير للاهتمام هو تصنيف الألوان. باستخدام قيم RGB التي يوفرها المستشعر، يمكننا مقارنة الألوان المكتشفة بجدول محدد مسبقًا وتصنيف الكائنات وفقًا للون المقابل.
التنفيذ باستخدام مصابيح RGB LED
يمكن أيضًا دمج TCS34725 مع شرائط RGB LED مثل WS2812b لإنشاء تأثيرات إضاءة تستجيب للألوان المكتشفة. ويتم تحقيق ذلك عن طريق تحويل قيم RGB باستخدام مكتبة FastLED وتطبيق التعديلات مثل تصحيح جاما، مما يسمح بالتمثيل المرئي للون المكتشف.
يتمتع كل من مستشعرات TCS3200 وTCS34725 بمزايا وعيوب. في حين أن TCS3200 هو أكثر أساسية ولكنه عملي لمهام الكشف عن الألوان البسيطة، يتفوق TCS34725 في الدقةوالمرونة والأداء في المشاريع الأكثر تقدمًا.
وبطبيعة الحال، فإن حقيقة أن TCS34725 أكثر حداثة ودقة يعني أيضًا أنه أغلى قليلاً من TCS3200. ومع ذلك، سعره لا تزال في متناول الجميع لمعظم الصناع والمتحمسين الذين يتطلعون إلى تحسين مشاريعهم الإلكترونية.