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30 分钟

使用 AS7343 和 PIC18F47K42 发现目标物体的颜色

它是什么颜色的?

Color 16 Click with EasyPIC v8

已发布 6月 25, 2024

点击板

Color 16 Click

开发板

EasyPIC v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F47K42

高度多功能的颜色识别器。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Color 16 Click 基于ams AG的AS7343,这是一款14通道多用途光谱传感器,提供快速而准确的光谱测量。它针对反射(感谢板载的LDC红色LED通过mikroBUS™插座的AN引脚控制)、透射和发射光应用进行了优化,包括颜色匹配、液体或试剂分析、侧流测试应用以及可见范围内的光谱识别。AS7343内置光阑,控制进入传感器阵列的光线,以提高准确性。光谱响应由覆盖约380nm到1000nm的单个通道定义,其中11个通道集中在可见光谱,一个近红外通道和一个清晰通道。AS7343具有5x5光电二极管阵列。在阵列的上下方,有两个具

有专用功能的光电二极管,例如闪烁检测和近红外响应,而在每个角落,阵列中有一个没有滤光器的光电二极管,在可见光谱范围内具有响应性。AS7343可以检测14个通道 - 12个波长,加上一个清晰和闪烁输出通道 - 使得此Click板™非常适合LED颜色校准、微型光谱仪等应用。此传感器不需要特定的上电顺序,但其接口和逻辑部分需要1.8V电压才能正常工作。因此,小型调节LDO TLV700将3.3V mikroBUS电源轨转换为1.8V。Color 16 Click使用标准I2C两线接口与MCU通信,最大时钟频率为400kHz,可通过软件寄存器完全调

节。由于传感器运行需要1.8V电源,此Click板™还配备了PCA9306和SN74LVC1T45电压电平转换器。I2C接口总线线被路由到电压电平转换器,使此Click板能够与3.3V MCU正常工作。此外,它还使用了一个中断引脚,即mikroBUS™插座的INT引脚,当颜色结果超过上限或下限阈值设置时用于发生中断以提醒系统。此Click板™只能在3.3V逻辑电压电平下操作。在使用不同逻辑电平的MCU之前,板必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,该Click板™还配备了一个库,包含易于使用的功能和示例代码,可作为进一步开发的参考。

Color 16 Click top side image
Color 16 Click bottom side image

功能概述

开发板

EasyPIC v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持许多高引脚计数的8位PIC微控制器,来自Microchip,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次集成的调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术,EasyPIC v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方、任何时候都能访问。

EasyPIC v8 开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了先进的集成CODEGRIP程 序/调试模块,该模块提供许多有价值的编程/调试选项和与Mikroe软件环境的无缝集成外,该板还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB DEVICE和CAN也包括在内,包括 广受好评的mikroBUS™标准、两种显示选项(图形和

基于字符的LCD)和几种不同的DIP插座。这些插座覆盖了从最小的只有八个至四十个引脚的8位PIC MCU的广泛范围。EasyPIC v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持,得益于大量不同的Click板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

EasyPIC v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

PIC18F47K42

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

Microchip

引脚数

40

RAM (字节)

8192

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

LDC Control
RA2
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt
RB0
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
RC3
SCL
I2C Data
RC4
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Color 16 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

EasyPIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以EasyPIC v8作为您的开发板开始。

EasyPIC v8 front image hardware assembly
Buck 22 Click front image hardware assembly
MCU DIP 40 hardware assembly
EasyPIC v8 DIP MB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto DIP image step 7 hardware assembly
Necto image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含 Color 16 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • color16_read_data - 此函数检查光谱测量数据是否准备就绪,然后读取所有通道的数据以及STATUS和ASTATUS字节。

  • color16_set_wait_time_ms - 此函数通过设置WTIME寄存器来设置等待时间(毫秒)。

  • color16_set_integration_time_ms - 此函数通过设置ATIME和ASTEP寄存器来设置积分时间(毫秒)。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief Color 16 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Color 16 click by reading and displaying
 * the values from all 14 channels.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Waits for the spectral measurement complete flag and then reads data from all 14 channels
 * in 3 cycles, and displays the results on the USB UART every 300ms approximately.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "color16.h"

static color16_t color16;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    color16_cfg_t color16_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    color16_cfg_setup( &color16_cfg );
    COLOR16_MAP_MIKROBUS( color16_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == color16_init( &color16, &color16_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( COLOR16_ERROR == color16_default_cfg ( &color16 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    color16_data_t color_data;
    if ( COLOR16_OK == color16_read_data ( &color16, &color_data ) )
    {
        log_printf ( &logger, " STATUS:          0x%.2X\r\n", ( uint16_t ) color_data.status );
        log_printf ( &logger, " ASTATUS:         0x%.2X\r\n", ( uint16_t ) color_data.astatus );
        log_printf ( &logger, " ------- Cycle 1 -------\r\n" );
        log_printf ( &logger, " Channel FZ:      %u\r\n", color_data.ch_fz );
        log_printf ( &logger, " Channel FY:      %u\r\n", color_data.ch_fy );
        log_printf ( &logger, " Channel FXL:     %u\r\n", color_data.ch_fxl );
        log_printf ( &logger, " Channel NIR:     %u\r\n", color_data.ch_nir );
        log_printf ( &logger, " Channel 2xVIS_1: %u\r\n", color_data.ch_2x_vis_1 );
        log_printf ( &logger, " Channel FD_1:    %u\r\n", color_data.ch_fd_1 );
        log_printf ( &logger, " ------- Cycle 2 -------\r\n" );
        log_printf ( &logger, " Channel F2:      %u\r\n", color_data.ch_f2 );
        log_printf ( &logger, " Channel F3:      %u\r\n", color_data.ch_f3 );
        log_printf ( &logger, " Channel F4:      %u\r\n", color_data.ch_f4 );
        log_printf ( &logger, " Channel F6:      %u\r\n", color_data.ch_f6 );
        log_printf ( &logger, " Channel 2xVIS_2: %u\r\n", color_data.ch_2x_vis_2 );
        log_printf ( &logger, " Channel FD_2:    %u\r\n", color_data.ch_fd_2 );
        log_printf ( &logger, " ------- Cycle 3 -------\r\n" );
        log_printf ( &logger, " Channel F1:      %u\r\n", color_data.ch_f1 );
        log_printf ( &logger, " Channel F5:      %u\r\n", color_data.ch_f5 );
        log_printf ( &logger, " Channel F7:      %u\r\n", color_data.ch_f7 );
        log_printf ( &logger, " Channel F8:      %u\r\n", color_data.ch_f8 );
        log_printf ( &logger, " Channel 2xVIS_3: %u\r\n", color_data.ch_2x_vis_3 );
        log_printf ( &logger, " Channel FD_3:    %u\r\n", color_data.ch_fd_3 );
        log_printf ( &logger, " -----------------------\r\n\n" );
        Delay_ms ( 300 );
    }
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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