PIC18F252 Renk Algılama Devresi (10 renk)

Renk Algılayıcı Yıllar önce yaptığım 3 renkli algılama devresinin geliştirilmiş halidir. Yeni versiyonda renk sayısı 10’a çıkarılmış, renk tanımlama özelliği eklenmiş ve renk ayrımı için kullanılan yöntem geliştirilerek hassasiyet arttırılmıştır. Ayrıca kalibrasyon ve hassasiyet özelliği ile algılanacak yüzeye tam temas zorunluluğu kaldırılmıştır. Renk algılama işlemi sensör devresi üzerinde bulunan 5 adet farklı renkte ki LED’in 16 farklı kombinasyonla aktif edilerek algılanacak yüzeyin farklı renk tonlarında ışıkla aydınlatılması ve yansıyan ışığın LDR üzerinde ki etkisinin değerlendirilerek renk ayrımı yapılması şeklinde çalışır.

Sensör devresinde şeffaf kılıfta parlak LED kullanılmıştır. Ayrıca algılama işleminin verimliliğini arttırmak için sensör devresi siyah kutu içine alınarak dış ortam aydınlığından minimum şekilde etkilenmesi sağlanmıştır. Sensör devresi ile kontrol devresi 9 pin Seri Port kablosu ile birbirine bağlanmaktadır. Sensör devresi üzerinde ki LED’lerin çalışma şekli aşağıda ki gibi düzenlenmiştir. 2^5=32 farklı şekilde kullanımı öngörülmüş, ancak diğer olasılıklarda ölçülen değerlerin toplamda renk ayrımına etkisi küçük olduğundan ve algılama süresini arttırdığından etkisi düşük olasılıklar da çalışma elenmiştir. LDR’nin ortamda ki ışığa uyum sağlaması zaman aldığından sonuca etkisi büyük olan çalışma şekilleri kullanılmıştır.

Renk algılayıcının doğru sonuçlara ulaşabilmesi için yapılması gerekenler aşağıda adım adım anlatılmıştır;

• Menüye girilerek CALIBRATION ekranı açılır,

• CALIBRATION ekranında iken sensör devresi temas yüzeyine tam temas ettirilerek, kontrol kartı üzerinde ki POT kullanılarak 160 değerine eşitlenir,

• DEFINE COLOUR ekranı açılır, UP/DOWN butonları ile tanıtılacak renk seçilir. ENTER butonuna basılarak tanıtma işlemi başlatılır. Tanıtma işlemi bittiğinde ekranda o renge ait ölçüm değeri gösterilir. Bu değer hassasiyet değerinin tespiti için bir tabloya kaydedilmelidir.

• Kullanılacak tüm renkler bu şekilde tanıtıldıktan sonra renk değerleri EEPROM’a otomatik kaydedilir.

• Renk değerlerinden elde edilen tablo kullanılarak hassasiyet değerinin hesaplanması için oluşturulan tablo büyükten küçüğe sıralanır. Tablonun her satırından bir altında ki değer çıkarılarak fark değer bulunur. Bulunan bu değerlerin en küçüğünün yarısı hassasiyet değerimizdir. Bu değer SENSITIVITY ekranı açılarak girilmelidir. Örnek olarak proje dosyası içinde ki Renkler.xlsx dosyası incelenebilir.

• EXIT seçeneği ile menüden çıkılır.

Renk Değerinin Hesaplanması

Renk değeri LED ışığının algılama yüzeyinden yansıması ve bu yansımanın LDR üzerinde ki etkisinin hesaplanması ile bulunur. Bu işlem için her renk değişiminde LDR üzerinde ki etki ölçülür ve bir dizide saklanır. LED’lerin sıra ile yanıp, sönmesi sırasında LDR’nin bir süre karanlıkta kalması sağlanarak, bir önceki ölçümün o an ki ölçüme etkisi azaltılmıştır. LDR değeri LED’in aktif olmasından belli bir süre sonra ölçülerek LDR’nin mevcut duruma uyum sağlaması amaçlanmıştır.

LED durumunu belirten tabloda son yedi durumun etkisinin sonuca olan katkısı diğerlerinden büyük olduğundan, bu değerler kendi aralarında toplandıktan ve 15 ile çarpıldıktan sonra sonuca eklenmektedir. Böylece renk değerleri arasında ki fark yazılımsal olarak arttırılmaya çalışılmıştır. Sonuçta renk değerini tespit için kullanılan formül şu şekilde yazılabilir.

PIC18F252 Renk Algılama Devresine ait proteus ares pcb, simülasyon ve kaynak kod dosyaları;