【LuatOS-sensor】4 色彩识别传感器TCS34725

1 前言

本章测试色彩识别传感器TCS34725。

模块官网介绍及代码：https://doc.openluat.com/wiki/21?wiki_page_id=2746

参考文章：STM32读取TCS34725源代码，RGB转HSL代码，已通过实际测试

2 色彩介绍

以下是结合部分资料整合的个人理解，如果有错误欢迎指正。

2.1 传感器数据

传感器获取的数值为RGBC，其中的c表示clear，即所有色彩都通过。其他的三个就是红绿蓝三色。
原理大概是有传感器加上了红、绿、蓝三个偏光板，然后获取三个颜色的强度，然后clear就是不加，直接获取全部色彩。
最终传感器得到四个数值，R,G,B,C
根据参考文章的理解，使用R/G/B三色数据除以C得到一个比值。
这个比值再乘以255得到确定数值，也就是255：255：255的色彩数据格式。

2.2 lcd屏幕数据

我使用的是合宙的st7735驱动的lcd屏幕
下图为介绍。
其中提到色彩为16位。
16位分为5：6：5，由于对于绿色较为敏感，所以绿色位6位，这样绿色的数值范围就大一倍，分的更细致。
16位高5位为红色，低5位为蓝色，中间的6位为绿色。

我们可以尝试在lcd上显示如下代码，其中2048，32，1表示的偏移，二进制转换分别是右移11位，右移6位，不右移。

lcd.fill(0,129,128,160,0xFFFF)		--白色-- 显示蓝色
R,G,B = 0,0,31
temp_rgb16 = R* 2048+G* 32+B * 1
lcd.fill(0,129,128,160,temp_rgb16 )-- 显示绿色
R,G,B = 0,61,0
temp_rgb16 = R* 2048+G* 32+B * 1
lcd.fill(0,129,128,160,temp_rgb16 )-- 显示红色
R,G,B = 31,0,0
temp_rgb16 = R* 2048+G* 32+B * 1
lcd.fill(0,129,128,160,temp_rgb16 )

至此我们可以把色彩对应到lcd屏幕上。

获取到传感器的原始数据rgb
然后除以c得到比例
再乘以31，61，31，得到16位真彩色的实际数值
使用lcd显示对应的色彩

3 硬件连接

由于改传感器也是i2c，所以连线相同。


只连接红色的这三个引脚就可以正常工作了，其他三个后续有空再看。

4 代码

-- main.lua
PROJECT = "sensor"
VERSION = "1.0.0"-- require "log"
-- require "sys"
-- require "misc"
local sys = require("sys")
require("sen_TCS34725")-- i2c ID
i2cid = 2-- i2c 速率
speed = 100000sys.taskInit(function()sys.wait(3000)TCS34725_init(i2cid,0x29,speed) -- TCS34725地址默认为0x29while true doTCS34725_get()sys.wait(1000)endend)sys.init(0, 0)
sys.run()

--sen_TCS34725.lua
-- 色彩传感器
-- 初始化spi
function TCS34725_init_spi(t_spi_id,t_addr,t_speed)if i2c.setup(t_spi_id, t_speed, -1, 1) ~= t_speed thenlog.error("i2c", "setup fail", addr_TCS34725)returnendaddr_TCS34725 = t_addr
end-- 读取数据
function TCS34725_send(...)sys.wait(10)if not addr_TCS34725 then log.info("i2c", "addr_TCS34725 err")return endlocal t = {
    ...}if i2c.send(i2cid, addr_TCS34725, t) ~= #t thenlog.error("i2c", "send fail", #t)returnendreturn true
end-- 发送数据
function TCS34725_read(n)sys.wait(10)if not addr_TCS34725 then log.info("i2c", "addr_TCS34725 err")return "\x00" endval = i2c.recv(i2cid, addr_TCS34725, n)if val and #val>0 thenreturn valendreturn "\x00"
end-- 初始化
function TCS34725_init(t_spi_id,addr,t_speed)TCS34725_init_spi(t_spi_id,0x29,t_speed)  -- addr默认为0x29TCS34725_send(0x83, 0xff)TCS34725_send(0x81, 0x00)TCS34725_send(0x8f, 0x00)TCS34725_send(0x80, 0x03)
end-- 颜色识别传感器
function TCS34725_get()-- 发送命令TCS34725_send(0x94)-- 接收数据_, c, red, green, blue = pack.unpack(TCS34725_read(8), "<HHHH")-- 判定结果if red and green and blue thenlux = (-0.32466 * red) + (1.57837 * green) + (-0.73191 * blue)log.info("red", red)log.info("green", green)log.info("blue", blue)log.info("c, lux", c, lux)elselog.info("TCS34725", "err")endreturn luxend

5 结果

当然，由于色彩信息阈值为0-31、61，所以他们的数值变化对实际效果显示的较大，不够精细，如果是24位（8，8，8），实际效果会更好。
目前测试的话针对红绿蓝三色效果最好，其他的颜色通过lcd显示和人眼看到的偏差较大。