使用汽车级颜色传感器高精度检测可见光与红外光
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硬件概览
它是如何工作的?
Color 20 Click 基于 Vishay Semiconductor 的 VEML6046X00,这是一款高精度的数字颜色传感器,为嵌入式应用带来了先进的色彩感应能力。作为一款符合汽车级 AEC-Q100 标准的传感器,它集成了高精度光电二极管、低噪声放大器以及高分辨率的 16 位模数转换器,能够在各种光照条件下提供可靠且一致的色彩数据。该传感器通过 I2C 接口与主控 MCU 通信,并支持中断功能,可便于系统响应特定光照事件。Color 20 Click 特别适用于汽车应用场景,尤其在需要精确光线与颜色检测的系统中表现出色,如自动调节显示屏背光、信息娱乐系统亮度增强、后视镜调光以及车内照明优化等。此外,它也非常适合用于
抬头显示器(HUD)、颜色识别、相关色温(CCT)测量以及氛围灯控制等场合。VEML6046X00 的峰值 光谱灵敏度分别为:红光 600nm、绿光 550nm、蓝光 470nm 和红外光 820nm,使其在自然光或人工光环境中都能实现准确的 RGBIR 探测。传感器支持从 0 到 176,000 lux 的环境光检测范围,最小分辨率为 0.0053 lux,能够捕捉微小的光线变化,为动态响应系统提供精细输入。Color 20 Click 采用了 MIKROE新推出的 Click Snap 格式,与标准 Click 板不同,该设计允许通过断开 PCB 将主传感器区域独立出来,实现更多灵活的安装方式。Snap 区域还配有专用固定螺孔,方便用户将其牢固地安装在目标位置,并可通过
Snap 区域的 1–8 号引脚独立访问传感器信号,实现模块化部署。本板通过 I2C 接口进行通信,支持最高 400kHz 的时钟速率,确保与主控设备之间的数据传输快速可靠。除通信引脚外,板上还设有中断(INT)引脚,可在检测到特定光照事件(如高于或低于设定阈值)时唤醒主控 MCU 或触发响应逻辑,从而节省功耗并提高系统效率。Color 20 Click 仅支持 3.3V 逻辑电平,若与其他逻辑电平 MCU 搭配使用,需进行电平转换。该板还配套提供驱动库及示例代码,便于二次开发与功能扩展。
功能概述
开发板
Curiosity PIC32 MZ EF 开发板是一个完全集成的 32 位开发平台,特点是高性能的 PIC32MZ EF 系列(PIC32MZ2048EFM),该系列具有 2MB Flash、512KB RAM、集成的浮点单元(FPU)、加密加速器和出色的连接选项。它包括一个集成的程序员和调试器,无需额外硬件。用户可以通过 MIKROE
mikroBUS™ Click™ 适配器板扩展功能,通过 Microchip PHY 女儿板添加以太网连接功能,使用 Microchip 扩展板添加 WiFi 连接能力,并通过 Microchip 音频女儿板添加音频输入和输出功能。这些板完全集成到 PIC32 强大的软件框架 MPLAB Harmony 中,该框架提供了一个灵活且模块化的接口
来应用开发、一套丰富的互操作软件堆栈(TCP-IP、USB)和易于使用的功能。Curiosity PIC32 MZ EF 开发板提供了扩展能力,使其成为连接性、物联网和通用应用中快速原型设计的绝佳选择。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
PIC32
MCU 内存 (KB)
2048
硅供应商
Microchip
引脚数
100
RAM (字节)
524288
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
软件支持
库描述
Color 20 Click 演示应用程序使用 NECTO Studio开发,确保与 mikroSDK 的开源库和工具兼容。该演示设计为即插即用,可与所有具有 mikroBUS™ 插座的 开发板、入门板和 mikromedia 板完全兼容,用于快速实现和测试。
示例描述
本示例演示了如何使用 Color 20 Click 板读取并显示环境光中红色、绿色、蓝色和红外(IR)光谱的光强数据。
关键功能:
color20_cfg_setup- 初始化 Click 配置结构体为默认值。color20_init- 初始化用于此 Click 板的所有必要引脚和外设。color20_default_cfg- 执行 Color 20 Click 板的默认配置流程。color20_get_data- 读取原始红外(IR)数据,并根据原始 RGB 数据计算红、绿、蓝三色的光强(单位为 lux)。
应用初始化
初始化 UART 日志系统并设置 Color 20 Click 驱动,然后应用默认配置,使传感器准备就绪。
应用任务
每隔 200 毫秒读取一次红色、绿色、蓝色光的强度值(以 lux 表示)和红外原始值,并将结果输出至 UART 终端。该循环持续运行,用于实时环境光监测。
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 20 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of the Color 20 Click board by reading
* and displaying the ambient light levels in the red, green, blue, and infrared (IR) spectrum.
*
* The demo application is composed of two sections:
*
* ## Application Init
* Initializes the logger and the Color 20 Click driver, then applies the default configuration.
*
* ## Application Task
* Reads and displays the red, green, blue (in lux), and IR raw values every 200 ms.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "color20.h"
static color20_t color20;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
color20_cfg_t color20_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.
color20_cfg_setup( &color20_cfg );
COLOR20_MAP_MIKROBUS( color20_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( I2C_MASTER_ERROR == color20_init( &color20, &color20_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( COLOR20_ERROR == color20_default_cfg ( &color20 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
float red = 0;
float green = 0;
float blue = 0;
uint16_t ir_data = 0;
if ( COLOR20_OK == color20_get_data ( &color20, &red, &green, &blue, &ir_data ) )
{
log_printf ( &logger, " Red: %.1f lux\r\n", red );
log_printf ( &logger, " Green: %.1f lux\r\n", green );
log_printf ( &logger, " Blue: %.1f lux\r\n", blue );
log_printf ( &logger, " IR Data: %u\r\n\n", ir_data );
Delay_ms ( 200 );
}
}
int main ( void )
{
/* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
#ifdef PREINIT_SUPPORTED
preinit();
#endif
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
return 0;
}
// ------------------------------------------------------------------------ END
额外支持
资源
类别:光学
































