📜 💀 🌜 रंग और प्रकाश मान्यता APDS-9960 के साथ 🧑 💑 👸

हाल ही में, एक लेख Habr.com पर फ्लैश किया गया, जो कि अन्य बातों के साथ, एक प्रकाश संवेदक पर सूचना दी। कुछ समय पहले मैंने एक दिलचस्प चीज़ पाई और हासिल की - APDS-9960 सेंसर पर आधारित RobotDyn द्वारा निर्मित एक मॉड्यूल, जो रोशनी के स्तर को मापने का तरीका भी जानता है। इस संसाधन पर इस उपकरण के संदर्भ खोजने और खोजने में सक्षम नहीं होने के बाद, मैंने फैसला किया कि यह एक लेख लिखने का एक अच्छा कारण था।

लेख में, मैं संक्षेप में पाठकों को उन संभावनाओं से परिचित कराना चाहूंगा जो यह सेंसर प्रदान करता है और अधिक विस्तार से जांच करने के लिए कि इसका उपयोग रंग निर्धारित करने और रोशनी के स्तर को मापने के लिए कैसे किया जा सकता है।

APDS-9960 एवागो का एक सेंसर है, यह एक संयुक्त डिजिटल सेंसर है जिसमें कई दिलचस्प और उपयोगी फ़ंक्शन हैं।
वह जानता है कि निकटता को निर्धारित करने के लिए इशारों को कैसे पहचाना जाए, और वह यह भी जानता है कि परिवेश प्रकाश की तीव्रता को कैसे रिकॉर्ड किया जाए और रंग का निर्धारण किया जाए।
यह वास्तव में इस लेख पर चर्चा की जाएगी - पुरानी STM32VLDISCOVERY और APDS-9960 की मदद से, हम रोशनी को मापेंगे और लाल, हरे और नीले रंग के अपने सभी रंगों की समृद्धि में रंग का निर्धारण करेंगे।

हालाँकि, इससे पहले कि हम व्यावहारिक भाग में आते हैं, मैं पहले APDS-9960 की सामान्य विशेषताओं के बारे में कुछ शब्द लिखूँ।

APDS-9960 का कार्यात्मक आरेख नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है।

इशारे की पहचान

एपीडीएस -9960 पर किस हावभाव की पहचान का अंदाजा इस वीडियो में बहुत अच्छी तरह से दिखाया गया है।

प्रलेखन इशारों के पंजीकरण के सिद्धांत का वर्णन करता है:
इशारे को पहचानने के लिए, चार दिशात्मक फोटोडिएड्स का उपयोग किया जाता है जो बिल्ट-इन एलईडी द्वारा उत्सर्जित प्रकाश (इंफ्रारेड रेंज में) रजिस्टर करते हैं।

निकटता का पता लगाने का कार्य

एक ही प्रलेखन से विवरण को देखते हुए, पहचान (अनुमान) तंत्र इशारे की मान्यता के समान सटीक सिद्धांत पर काम करता है।

रंग पहचान और परिवेश प्रकाश स्तर (रंग / ALS)

कार्यात्मक आरेख के अनुसार, सेंसर उपयुक्त फोटोडायोड का उपयोग करके रंग / प्रकाश स्तर निर्धारित करता है। यह भी कहा जाता है कि APDS-9960 में पराबैंगनी और अवरक्त सीमाओं को अवरुद्ध करने वाले अंतर्निहित फ़िल्टर हैं।
सरलीकृत, यह इस तरह दिखता है: फोटोकोड द्वारा दर्ज किए गए संकेतों को एडीसी का उपयोग करके मापा जाता है, बफर में दर्ज किया जाता है, और फिर डेटा को i2c के माध्यम से भेजा जाता है।

ऊपर की तस्वीर के ग्राफ सेंसर के लिए प्रलेखन से लिए गए हैं, कलर सेंस (RGBC) की वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया शीर्ष बाईं ओर प्रस्तुत की गई है।

ATOD रजिस्टर के मान से निर्धारित समय की अवधि में फोटोकोड का RGBC संकेत संचित होता है। स्पार्कफुन के लिए (उनके "apds9960.h" में) यह मान निरंतर DEFAULT_ATIME द्वारा निर्धारित किया जाता है और 219 के बराबर है जो 103 एमएस से मेल खाती है।

लाभ 1x से 64x तक समायोज्य है और नियंत्रण AGAIN पैरामीटर सेट करके निर्धारित किया गया है। निरंतर DEFAULT_AGAIN, जो बदले में, 1 के बराबर है, जो 4-गुना लाभ से मेल खाती है।

व्यावहारिक भाग

व्यक्तिगत रूप से, मैं केवल APDS-9960 में कलर / एएलएस फ़ंक्शन में रुचि रखता था, इसलिए मैंने इसे और अधिक विस्तार से विचार करने का फैसला किया और इसके संचालन का प्रदर्शन करने वाला एक छोटा कोड लिखा।
मैंने जानबूझकर कोड को कॉम्पैक्ट, संक्षिप्त और यथासंभव सरल बनाने की कोशिश की; सभी कोड लेख के अंत में प्रस्तुत किए जाएंगे।

इसलिए, निर्माता के वेबसाइट पर मॉड्यूल के लिए सभी दस्तावेज (ड्राइंग, पिनआउट और सर्किट आरेख) उपलब्ध हैं।

हमारे APDS-9960 मॉड्यूल को STM32VLDISCOVERY से कनेक्ट करें

APDS9960 बाहरी दुनिया के साथ संवाद करने के लिए i2c इंटरफ़ेस का उपयोग करता है, इसलिए STM32VLDISCOVERY के लिए हम क्रमशः SCL मॉड्यूल पिन को PB6 पिन, और SDA पिन को PBB पिन से जोड़कर I2C1 बस का उपयोग करते हैं। बिजली और आम तार को जोड़ने के लिए मत भूलना। इस मामले में व्यवधान का उपयोग नहीं किया जाएगा, इसलिए इंट का आउटपुट छोड़ा जा सकता है। मेरी फ़ोटो में यह जुड़ा हुआ है, लेकिन इसका उपयोग नहीं किया गया है।

और अब थोड़ा कोड। चूंकि मॉड्यूल के साथ सभी संचार i2c का उपयोग करके होता है, हम आवश्यक कॉन्फ़िगरेशन बनाएंगे और i2c के लिए रीड / राइटिंग फ़ंक्शन को परिभाषित करेंगे।

I2C की शुरुआत।

प्रारंभ

void I2C1_init(void) { I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1, ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB| RCC_APB2Periph_AFIO , ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); I2C_StructInit(&I2C_InitStructure); I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 100000; I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x01; I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable; I2C_Init(I2C1, &I2C_InitStructure); I2C_Cmd(I2C1, ENABLE); }

रजिस्टर पढ़ना।

एक रजिस्टर से एक मूल्य पढ़ने के लिए समारोह

 uint8_t i2c1_read(uint8_t addr) { uint8_t data; while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY)); I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)); I2C_Send7bitAddress(I2C1, APDS9960_I2C_ADDR<<1, I2C_Direction_Transmitter); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)); I2C_SendData(I2C1, addr); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)); I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)); I2C_Send7bitAddress(I2C1, APDS9960_I2C_ADDR<<1, I2C_Direction_Receiver); while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED)); data = I2C_ReceiveData(I2C1); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED)); I2C_AcknowledgeConfig(I2C1, DISABLE); I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE); while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY)); return data; }

एक रजिस्टर में एक मूल्य लिखना

रजिस्टर मूल्य समारोह

 void i2c1_write(uint8_t addr, uint8_t data) { I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)); I2C_Send7bitAddress(I2C1, APDS9960_I2C_ADDR<<1, I2C_Direction_Transmitter); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)); I2C_SendData(I2C1, addr); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)); I2C_SendData(I2C1, data); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)); I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE); while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY)) {}; }

एक मॉड्यूल को ठीक से काम करने के लिए, इसे पहले ठीक से कॉन्फ़िगर किया जाना चाहिए। विशेष रूप से रंग पहचान और प्रकाश व्यवस्था के लिए, आपको निम्नलिखित कार्य करने चाहिए:

1) ATIME रजिस्टर को परिभाषित करें। डिफ़ॉल्ट रूप से, जब मॉड्यूल शुरू होता है, तो ATIME रजिस्टर में 0xFF का मान होता है और यदि आप कुछ भी नहीं बदलते हैं, तो यह सेंसर की संवेदनशीलता को प्रभावित करेगा - संवेदनशीलता कम होगी।

 i2c1_write(APDS9960_ATIME, DEFAULT_ATIME);

2) अगले चरण में हमने x4 (DEFAULT_AGAIN के बराबर AGN_4X) के बराबर मूल्य के लिए कंट्रोल रजिस्टर वन रजिस्टर (0x8F) का पैरामीटर फ़ील्ड AGAIN (ALS और कलर गेन कंट्रोल) सेट किया।

 i2c1_write(APDS9960_CONTROL, DEFAULT_AGAIN);

3) सक्षम रजिस्टर रजिस्टर (0x80) के एईएन बिट सेट करके ALS विकल्प सक्षम करें
4) एक ही रजिस्टर के PON बिट सेट करके मॉड्यूल की शक्ति को चालू करें

इस तरह:

 i2c1_write(APDS9960_ENABLE, (APDS9960_PON | APDS9960_AEN));

वह पूरा सेटअप है। हमारा सेंसर काम और रक्षा के लिए तैयार है, आप सभी रंगों को मापना शुरू कर सकते हैं।

लेकिन पहले, रोशनी के स्तर को मापें

 Colour_tmpL = i2c1_read(APDS9960_CDATAL); Colour_tmpH = i2c1_read(APDS9960_CDATAH); Colour_Clear = (Colour_tmpH << 8) + Colour_tmpL;

और अब हमारा व्यवसाय लंबे समय से प्रतीक्षित फूलों के लिए आया है

RGB डेटा प्राप्त करें

 //_________________________________________________________________________ // RED color Recognize: Colour_tmpL = i2c1_read(APDS9960_RDATAL); Colour_tmpH = i2c1_read(APDS9960_RDATAH); Colour_Red = (Colour_tmpH << 8) + Colour_tmpL; //_________________________________________________________________________ // GREEN color Recognize: Colour_tmpL = i2c1_read(APDS9960_GDATAL); Colour_tmpH = i2c1_read(APDS9960_GDATAH); Colour_Green = (Colour_tmpH << 8) + Colour_tmpL; //_________________________________________________________________________ // BLUE color Recognize: Colour_tmpL = i2c1_read(APDS9960_BDATAL); Colour_tmpH = i2c1_read(APDS9960_BDATAH); Colour_Blue = (Colour_tmpH << 8) + Colour_tmpL;

और अब पूरा कोड:

main.c

 #include "stm32f10x.h" #define APDS9960_I2C_ADDR 0x39 #define APDS9960_ATIME 0x81 #define APDS9960_CONTROL 0x8F #define APDS9960_ENABLE 0x80 #define APDS9960_CDATAL 0x94 #define APDS9960_CDATAH 0x95 #define APDS9960_RDATAL 0x96 #define APDS9960_RDATAH 0x97 #define APDS9960_GDATAL 0x98 #define APDS9960_GDATAH 0x99 #define APDS9960_BDATAL 0x9A #define APDS9960_BDATAH 0x9B /* Bit fields */ #define APDS9960_PON 0x01 #define APDS9960_AEN 0x02 #define APDS9960_PEN 0x04 #define APDS9960_WEN 0x08 #define APSD9960_AIEN 0x10 #define APDS9960_PIEN 0x20 #define APDS9960_GEN 0x40 #define APDS9960_GVALID 0x01 /* ALS Gain (AGAIN) values */ #define AGAIN_1X 0 #define AGAIN_4X 1 #define AGAIN_16X 2 #define AGAIN_64X 3 #define DEFAULT_ATIME 219 // 103ms #define DEFAULT_AGAIN AGAIN_4X uint8_t Colour_tmpL = 0; uint8_t Colour_tmpH = 0; uint16_t Colour_Clear = 0; uint16_t Colour_Red = 0; uint16_t Colour_Green = 0; uint16_t Colour_Blue = 0; //----------------------------------------------------------------------- void I2C1_init(void) { I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1, ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB| RCC_APB2Periph_AFIO , ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); I2C_StructInit(&I2C_InitStructure); I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 100000; I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x01; I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable; I2C_Init(I2C1, &I2C_InitStructure); I2C_Cmd(I2C1, ENABLE); } //----------------------------------------------------------------------- uint8_t i2c1_read(uint8_t addr) { uint8_t data; while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY)); I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)); I2C_Send7bitAddress(I2C1, APDS9960_I2C_ADDR<<1, I2C_Direction_Transmitter); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)); I2C_SendData(I2C1, addr); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)); I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)); I2C_Send7bitAddress(I2C1, APDS9960_I2C_ADDR<<1, I2C_Direction_Receiver); while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED)); data = I2C_ReceiveData(I2C1); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED)); I2C_AcknowledgeConfig(I2C1, DISABLE); I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE); while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY)); return data; } //----------------------------------------------------------------------- void i2c1_write(uint8_t addr, uint8_t data) { I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)); I2C_Send7bitAddress(I2C1, APDS9960_I2C_ADDR<<1, I2C_Direction_Transmitter); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)); I2C_SendData(I2C1, addr); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)); I2C_SendData(I2C1, data); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)); I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE); while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY)) {}; } //----------------------------------------------------------------------- int main() { I2C1_init(); i2c1_write(APDS9960_ATIME, DEFAULT_ATIME); i2c1_write(APDS9960_CONTROL, DEFAULT_AGAIN); i2c1_write(APDS9960_ENABLE, (APDS9960_PON | APDS9960_AEN)); while (1) { Colour_Clear = 0; Colour_Red = 0; Colour_Green = 0; Colour_Blue = 0; //_________________________________________________________________________ // Ambient Light Recognize: Colour_tmpL = i2c1_read(APDS9960_CDATAL); Colour_tmpH = i2c1_read(APDS9960_CDATAH); Colour_Clear = (Colour_tmpH << 8) + Colour_tmpL; //_________________________________________________________________________ // RED color Recognize: Colour_tmpL = i2c1_read(APDS9960_RDATAL); Colour_tmpH = i2c1_read(APDS9960_RDATAH); Colour_Red = (Colour_tmpH << 8) + Colour_tmpL; //_________________________________________________________________________ // GREEN color Recognize: Colour_tmpL = i2c1_read(APDS9960_GDATAL); Colour_tmpH = i2c1_read(APDS9960_GDATAH); Colour_Green = (Colour_tmpH << 8) + Colour_tmpL; //_________________________________________________________________________ // BLUE color Recognize: Colour_tmpL = i2c1_read(APDS9960_BDATAL); Colour_tmpH = i2c1_read(APDS9960_BDATAH); Colour_Blue = (Colour_tmpH << 8) + Colour_tmpL; } }

मैंने जानबूझकर सुविधा के लिए एक अलग हेडर में स्थिरांक की परिभाषा नहीं बनाई है।
लगातार, वैसे, आधिकारिक स्पार्कफुन इलेक्ट्रॉनिक्स भंडार से उधार लिया गया। यहाँ से ।

मुझे वास्तव में APDS-9960 पसंद था - एक दिलचस्प बात, यह शोध के लिए दिलचस्प था, एक लेख लिखना दिलचस्प था। मुझे आशा है कि किसी को यह सामग्री उपयोगी लगेगी। आपका ध्यान के लिए धन्यवाद।

रंग और प्रकाश मान्यता APDS-9960 के साथ

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