[讨论] 【VEML6040环境颜色检测试用体验】开箱评测与初步了解(2)

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实习生

发表于 2017-3-20 16:32:44   554 查看 3 回复 显示全部楼层 倒序浏览
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接上篇【VEML6040环境颜色检测试用体验】开箱评测与初步了解(1)

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目录:
一,外观、大小与板载资源简介
二,两个控制芯片
三,VEML6040颜色传感器
四,系统框图
五,更新固件
六,功能演示

/************************************************************************************/
三,VEML6040颜色传感器
随赠U盘里有VEML6040颜色传感器的数据手册和参考手册,认真查阅后大致了解了VEML颜色传感器的主要指标、原理、电路、内部的寄存器以及操作方法。
①概述
CMOS工艺制作的VEML6040颜色传感器采用光电二极管,可以感受红、绿、蓝和白光的强度,每个通道为16位,集成了放大器、D/A转换电路。
可以应用于基于环境光源调整LCD背光的亮度和色温,让终端用户的眼睛更加舒适。VEML6040对FiltronTM技术的应用实现了最接近环境光光谱的感知对真实人眼的匹配。
可选择的最大识别范围:360、721、1442、2883、5767、11796(lux)
高识别精度:0.0056 lux/step
该传感器不需要像TCS3200一样,在检测时还需要很刺眼的白光,TCS3200的具体工作原理也会在后文与该传感器做对比。
采用I2C接口使传感器简单易用。
宽的检测温度范围:-40~+85℃,电压范围2.5~3.6V。
大小仅有2.0*1.25*1.0(mm)
封装:OPLGA
②引脚
图片1.png
图1 引脚说明
③电路连接
图片2.png
图2 I2C通信的VEML6040 RGBW颜色传感器
图片3.png
图3 datasheet中的参考电路连接
数据、时钟线在开发板上与LPC824M201JHI33的8、9号引脚相连。

图片4.png
图4 在开发板上的连接
④寄存器说明
VEML6040的从机地址为0x10,遵循7位的I2C地址协议。采用8位的寄存器,写命令和读数据的格式见图5,白色部分表示主机发送部分,灰色部分表示从机应答部分。
图片5.png
图5 命令协议格式
下表包含了指令码和寄存器名称,有一个8位控制寄存器CONF,每个颜色的读取寄存器有16位,分高八位和低八位。
图片6.png
图6 命令代码与寄存器名称
图7为对CONF寄存器的每一位的说明,图8为每一位的设置方法。IT(Integration time)位用来设置积分时间,积分时间与G通道分辨率的对应关系见图9。
TRIG位用来设置是否为在手动模式进行一个检测周期,0表示不触发,1表示在一个检测周期触发一次。(目前还不懂这个是什么意思,需要后续动手实践测试)
AF(Auto/manual force mode)位用来设置自动还是手动强制模式,0表示自动模式,1表示手动强制模式。
SD(Chip shutdown setting)位是传感器的开关,0表示打开传感器,1表示关闭传感器。传感器具有记忆上次环境光数据的功能,如果设置SD=1,在下次唤醒前会保持上次检测的数据。在SD=1的时候,主机可以直接通过读取命令读取传感器数据。唤醒后会刷新检测数据。
图片7.png
图7 CONF寄存器位说明
图片8.png
图8 CONF寄存器设置方法
图片9.png
图9 积分时间与G通道分辨率的对应关系
R、G、B、W每个通道有MSB(高八位)和LSB(低八位)两个8位数据读取寄存器。
图片10.png
图10 RGBW数据寄存器
图片11.png
图11 RGBW数据值的数据格式
⑤操作时序
I2C操作时序
图片12.png
开始信号:SCLK=1,SDAT一个下降沿
停止信号:SCLK=1,SDAT一个上升沿
图片13.png
图12 读数据时序

图片14.png
图13 写命令时序
⑥VEML与TCS3200的异同点
(1)外型的不同
外部封装上,VEML6040仅有4个引脚(GND、VDD、SCL、SDA),而TCS3200有10个引脚(S0~S4、两个VCC、两个GND、LED、OUT)。
VEML6040尺寸为2.0*1.25*1.0(mm),而TCS230尺寸为34*26*10(mm),这使得VEML6040可以更好地嵌入进电子设备中。
图片20.png
图14 VEML6040传感器
P70320-160429.jpg
图15 TCS3200颜色检测模块
(2)原理的异同
相同点:利用RGB三种滤波器,采集单一的R/G/B/W数据,并交给MCU处理,知道了RGB值也就知道了物体的颜色。
不同点:TCS3200要通过高亮白光LED的反射光来判断物体表面的颜色,而VEML6040不需要,具体原因还需要进一步研究。
TCS230内部无寄存器,而VEML6040要通过操作寄存器实现功能。以下为TCS230的引脚说明:
TCS230在单一芯片上集成有64个光电二极管,这些二极管分为四种类型,其16个光电二极管带有红色滤波器;16个光电二极管带有绿色滤波器;16个光电二极管带有蓝色滤波器,其余16个不带有任何滤波器,可以透过全部的光信息。工作时,通过S2、S3两个可编程的引脚来动态选择所需要的滤波器,该传感器的典型输出频率范围从2Hz-500kHz,用户还可以通过S0、S1两个可编程引脚来选择100%、20%或2%的输出比例因子,或电源关断模式。OE和OUT分别为低电平使能和频率输出端。通过AD转换实现颜色到频率的转换。
由于刚接触VEML6040,内部工作原理还没有彻底搞清楚,希望能和大家一起讨论。
(3)应用面的不同
由于原理的不同之处,TCS3200可用于图书馆判断书目等需要测量物体表面颜色的情况,而VEML6040可用于智能手机、数码相机、电视机等消费类产品,让这些产品可以根据环境光来调整背光的亮度和色温,使LCD和LED屏幕看起来更舒适。
四,系统框图
从宏观上看整个EVM的系统框架对开发有重要意义,以下内容介绍主控芯片的系统框图、VEML6040传感器的结构框图以及整个开发板的主要硬件电路框图。
1.LPC11U35
图片16.png
图16 LPC11U3X结构框图
2.LPC824
图片17.png
图17 LPC82XM结构框图
3.VEML6040
图片18.png
图18 VEML6040结构框图
4.开发套件主要硬件框图
图片19.png
图19 开发套件整体框图

图片15.png

实习生

发表于 2017-3-20 20:33:59    楼主|
求助:打开uvmpw文件的时候出错,重新添加工程文件编译后闪退怎么办?
QQ截图20170320202231.png
QQ截图20170320202231.png
QQ截图20170320201043.png
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实习生

发表于 2017-3-20 21:23:19    楼主|

PCB在线计价下单

板子大小:

cm
X
cm

层数:

2

板子数量:

10

厚度:

1.6
上面的问题解决了,但出现了新的问题
QQ截图20170320212222.png
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实习生

发表于 2017-3-24 20:10:10    楼主|
问题是工程文件出现了中文目录,复制到英文目录下新建一个workplace就可以了
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