Was ich mir vorgenommen hatte, kann man unten sehen. Dies sind die Probleme:
- Die LEDs sind zwar ungefähr gleich hell, trotz gleicher Vorwiederstände bei unterschiedlichen Flussspannungen. Das kann man daran erkennen, dass die Farben sich ziemlich gut zu weiß mischen. Aber der Fototransistor hat eine ausgprägte Farbabhängigkeit. Das blaue Licht nimmt er fast gar nicht wahr. Hier werde ich später noch einmal einen Versuch mit einem anderen Typ oder einem LDR starten. Aber als erstes werde ich dies ausprobieren: PICAXE Color Sensor AXE45
- Dadurch dass alle PINS des Tiny45 genutzt werden mussten, war ein nachträgliches Korrigieren des Programms nicht mehr möglich. Deshalb als nächstes ein Bootloader für den Tiny45, der über I²C angesteuert werden kann.
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Wikipedia sagt: "Ein Farbsensor dient der messtechnischen Erfassung der Farbe einer Oberfläche."
Das hier verwandte Verfahren wurde von Philippe E. Hurbain abgeschaut. Die Oberfläche wird nacheinander mit verschiedenen Farben (Rot, Grün, Blau) beleuchtet und jeweils das reflektierte Licht gemessen. Ein µC (ATtiny 45) steuert farbige LEDs an und misst die Helligkeit mit einem Fototransistor. Die Ansteuerung des ATtiny erfolgt über einen I²C-Bus. Der (übersichtliche) Schaltplan:
Die LEDs wurden zusammen mit dem Fototransistor (in der Mittelachse) in einen parabolisch geformten Halter (war einmal eine "Satelliten-Schüssel") eingesetzt.
Hinzu kommen ein Gehäuse aus zusammen geklebten LEGO-Steinen und ein passender Stecker. Den Stecker kann man bei Mindsensors kaufen.
SMD-Technik bei den Vorwiderständen spart eine Menge Platz.
Der verdrahtete Chip. Auch hier spart SMD eine Menge Platz.
... Und mit Beleuchtung:Durch den parabolisch geformten Halter treffen sich die Lichtkegel der LEDs einige Millimeter vor dem Fototransistor, erkennbar an dem weißen Fleck (additive Farbmischung).
I2C Register:
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Register |
Lesen |
Schreiben |
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0x00-0x07 |
Software Version – „V1.00“ (aufgefüllt mit 0x00) |
- |
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0x08-0x0f |
Hersteller – „ULLI“ (aufgefüllt mit 0x00) |
- |
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0x10-0x17 |
Gerätekennung – „COLOR“ (aufgefüllt mit 0x00) |
- |
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0x18-0x1D |
- |
- |
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0x1E |
Automatische LED-Abschaltung 0x00: Aktiviert, 0xFF: deaktiviert |
- |
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0x1F |
Bus-Adresse |
Bus-Adresse |
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0x20 |
- |
Kommando |
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0x21 |
Status Einzelmessung |
- |
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0x22 |
Einzelmessung, Messwert LSB |
- |
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0x23 |
Einzelmessung, Messwert MSB | - |
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0x24 |
Status Mehrfachmessung |
- |
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0x25 |
Mehrfachmessung Rot-Wert |
- |
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0x26 |
Mehrfachmessung Grün-Wert |
- |
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0x27 |
Mehrfachmessung Blau-Wert |
- |
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0x28 |
Mehrfachmessung Dunkelwert |
- |
I²C Operationen:
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Kommando |
Aktion |
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0x00 |
LEDs aus |
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0x01 - 0x07 |
LEDs an: 0x01 rot, 0x02 grün, 0x04 blau |
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0x10 - 0x17 |
Start Messen mit entsprechenden LEDs an |
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0x20 |
Start Messen mit drei Farben nacheinander und Dunkelwert |
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0x30 |
Automatisches LED-Abschalten deaktivieren |
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0x31 |
Automatisches LED-Abschalten aktivieren |
I2C BUS-Adresse:
Standardeinstellung ist 0x10 und 0x00. 0x10 kann über das Register 0x1F geändert werden.
Zustandsdiagramm:
Gestrichelte Linie: Ereignis Transmission Start
Leseanforderung: Das Byte, auf das der Registerzeiger zeigt wird übertragen, anschließend wird der Zeiger inkrementiert. Der Zeiger wird nicht über 0x49 hinaus erhöht.
Schreibanforderung 0x1F:Es wird auf das Token 0x55 und anschließend auf das Byte mit der neuen Adresse gewartet. Beide müssen im gleichen Transferzyklus mit übertragen werden. Ein erneuter Übertragungszyklus (Start-Bedingung auf dem I2C-Bus) führt zum Abbruch. Wenn das 3. Byte übertragen wurde, wird die neue Bus-Adresse übernommen. Das System verbleibt im Zustand „Adressänderungsmodus“ um evtl. weitere übertragene Daten zu abzufangen. Die Bus-Adresse wird im EEPROM gespeichert und steht beim nächsten Einschalten wieder zur Verfügung.
Schreibanforderung 0x20: Es wird auf das Kommandobyte gewartet. Dies muss im gleichen Transferzyklus mit übertragen werden. Ein erneuter Übertragungszyklus (Start-Bedingung auf dem I2C-Bus) führt zum Abbruch. Wenn das 2. Byte übertragen wurde, wird das Kommando ausgeführt (LEDs geschaltet, Messung gestartet, etc.). Das System verbleibt im Zustand „Auftragsmodus“ um evtl. weitere übertragene Daten zu abzufangen.
Schreibanforderung: Bei allen anderen Schreibanforderungen wird der Registerzeiger auf den übertragenen Wert gesetzt. Ist dieser größer als 0x28, erhält der Registerzeiger den Inhalt 0x28. Das System verbleibt im Zustand „Registermodus“ um evtl. weitere übertragene Daten zu abzufangen.
Initialisierung: Bus-Adresse wird aus dem EEPROM geladen.
Code:
avrdude -p t45 -P com1 -c siprog -U hfuse:w:hfuse.hex:i
:010000005FA0
:00000001FF