ROBOTKODLA
ROBOTKODLA Genç Mucit

Eğlen, Kodla, Geleceği Tasarla

Model: TCS3200 Sensör Modülü (Breakout) Orta Seviye Üretici: AMS / TAOS

TCS3200 RGB Renk Tanıma ve Frekans Dönüştürücü Sensör Modülü

Kırmızı, Yeşil, Mavi ve Şeffaf fotodiyot dizisiyle hedef yüzeyin rengini kare dalga frekansına dönüştüren, renk ayıran robotların popüler sensörüdür.

Önemli Güvenlik ve Teknik Sınırlama Bilgisi

Modül üzerindeki 4 adet parlak beyaz LED hedefe odaklanarak renk yansımasını sağlar. Aşırı yakın mesafede (< 5 mm) LED ışığı doyum yaratabilir, optimum mesafe 10-15 mm'dir.

Teknik Özellikler ve Elektriksel Parametreler

Çalışma Voltajı 2.70V - 5.50V Lojik Seviye Giriş/Çıkış
Akım Tüketimi 15 mA Tipik çalışma modu
Haberleşme Arayüzü Kare Dalga Frekans Çıkışı (OUT Pini) Protokol türü
Ölçüm Aralığı Tüm Görünür Spektrum Etkili çalışma sınırı
Hassasiyet / DoğrulukFrekans oranı üzerinden renk ayrımıÖlçüm sapma payı
Tepki SüresiDarbe periyodu okuma (1-10 ms)Örnekleme hızı
Ölçüm TürüRGB Renk Yoğunluğu (Kırmızı, Yeşil, Mavi, Berrak)Fiziksel büyüklük
Pin Sayısı8 PinModül header pinleri

Pin Bağlantıları ve Görevleri (Pinout)

Pin #Pin AdıSinyal TürüGörev & Açıklama
1 GND Toprak Toprak 0V
2 OE Giriş Çıkış aktif pini (Aktif LOW)
3 OUT Frekans Çıkışı Renk şiddetiyle orantılı kare dalga sinyali
4 S0, S1 Girişler Frekans ölçekleme seçim pinleri
5 S2, S3 Girişler Renk filtresi seçim pinleri (Kırmızı, Yeşil, Mavi)
6 VCC Güç +2.7V - +5.5V DC besleme

Geliştirme Kartı Uyumluluk Durumu

Arduino Uno / Nano ✓ Uyumlu
5V Lojik

Doğrudan bağlantı ve yerleşik 5V desteği.

ESP32 (NodeMCU) ✓ Uyumlu
3.3V Lojik

3.3V ile tam uyumlu çalışır.

Raspberry Pi Pico ✓ Uyumlu
3.3V Lojik

MicroPython veya C/C++ SDK ile desteklenir.

BBC Micro:bit ✓ Uyumlu
3.3V Lojik

MakeCode blokları veya MicroPython ile uyumlu.

STM32 (BluePill) ✓ Uyumlu
3.3V (5V Tolerant)

5V tolerant GPIO pinleri doğrudan bağlanabilir.

Örnek Kaynak Kod Kütüphanesi

Arduino Uno Arduino C++ ✓ Test Edildi

TCS3200 ile RGB Renk Ayrımı

Gerekli Kütüphaneler: Standart pulseIn
const int S0 = 4;
const int S1 = 5;
const int S2 = 6;
const int S3 = 7;
const int sensorOut = 8;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(S0, OUTPUT);
  pinMode(S1, OUTPUT);
  pinMode(S2, OUTPUT);
  pinMode(S3, OUTPUT);
  pinMode(sensorOut, INPUT);

  // Frekansı %20 ölçeğine ayarla
  digitalWrite(S0, HIGH);
  digitalWrite(S1, LOW);
}

void loop() {
  // 1. Kırmızı filtre
  digitalWrite(S2, LOW);
  digitalWrite(S3, LOW);
  int redFreq = pulseIn(sensorOut, LOW);
  delay(20);

  // 2. Yeşil filtre
  digitalWrite(S2, HIGH);
  digitalWrite(S3, HIGH);
  int greenFreq = pulseIn(sensorOut, LOW);
  delay(20);

  // 3. Mavi filtre
  digitalWrite(S2, LOW);
  digitalWrite(S3, HIGH);
  int blueFreq = pulseIn(sensorOut, LOW);
  delay(20);

  Serial.print("R: "); Serial.print(redFreq);
  Serial.print(" | G: "); Serial.print(greenFreq);
  Serial.print(" | B: "); Serial.println(blueFreq);

  if (redFreq < greenFreq && redFreq < blueFreq) {
    Serial.println("-> Algılanan Renk: KIRMIZI");
  } else if (greenFreq < redFreq && greenFreq < blueFreq) {
    Serial.println("-> Algılanan Renk: YEŞİL");
  } else if (blueFreq < redFreq && blueFreq < greenFreq) {
    Serial.println("-> Algılanan Renk: MAVİ");
  }
  delay(1000);
}
Seri Monitör Çıktısı (Simülasyon):
ALGILANAN RENK: KIRMIZI (R: 35, G: 142, B: 120)

Çalışma Mantığı ve Fiziksel İlkeler

TCS3200 Renkleri Nasıl Ayırt Eder?

TCS3200 çipinin üzerinde 8x8 matris şeklinde dizilmiş 64 adet silikon fotodiyot bulunur:

  • 16 tanesi Kırmızı filtreli
  • 16 tanesi Yeşil filtreli
  • 16 tanesi Mavi filtreli
  • 16 tanesi Filtresiz (Şeffaf / Beyaz)
  • S2 ve S3 pinlerine uygulanan ikili (HIGH/LOW) sinyalle hangi renk filtresinin seçileceği belirlenir. Seçilen rengin şiddetiyle doğru orantılı olarak OUT pininden %50 görev döngülü (duty cycle) kare dalga frekansı üretilir.

    Artıları ve Sınırlamaları

    Güçlü Yönleri (Avantajlar)
  • Dijital frekans çıkışı sayesinde analog ADC dönüştürücüye ihtiyaç duymaz
  • Entegre 4 adet beyaz aydınlatma LED'i
  • S0 ve S1 pinleriyle çıkış frekansı ölçeklenebilir (%2, %20, %100)
  • Sınırlamaları (Dezavantajlar)
  • 4 kontrol pini + 1 frekans okuma pini olmak üzere 5 dijital pin tüketir
  • Ortam ışığı değiştiğinde renk kalibrasyonu gerekebilir
  • Sık Karşılaşılan Sorunlar ve Çözümleri

  • Sensörü kullanmadan önce beyaz bir kağıt ve siyah bir zemin üzerinde kalibrasyon yapılmalıdır.