CN203349929U - 光成色及光照强度传感检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光成色及光照强度传感检测系统，包括传感检测部分和控制显示部分，传感检测部分整体包括环境光照检测装置，装置由防护玻璃罩、凸透镜、颜色传感器、底座及塑料外壳组成；控制显示部分包括直流电源、启动按钮、单片机、晶振以及显示屏。环境光照检测装置置于外部检测环境中，其通过内部感应机制可准确反映外界光照情况，并将信息传输给单片机，单片机接收环境光照检测装置返回的光照信息，通过逻辑分析判断外界光照环境的整体光成色及红、绿、蓝三原色光的组成情况及其强度分布，最后通过显示屏直观显示环境光照信息。本实用新型结构简单、精度高、能直接显示环境光照光成色及红、绿、蓝三原色光的强度信息。

Description

光成色及光照强度传感检测系统

技术领域

本实用新型涉及一种传感检测系统，尤其涉及一种光成色及光照强度传感检测系统。 

背景技术

随着光学领域科技攻关的实现，光学产业不断发展，社会生产生活中对光的应用范围不断扩大，精确分析光照的强度以及光的成色信息对有效控制光照条件、利用光照环境有着重要的影响。目前对光照强度的分析检测主要依靠光照度传感器，一般光照度传感器内置有光敏元件，如光敏电阻、光电二极管等，光敏元件在不同光照强度的光的照射下表现出不同的导电性能，利用这种光电特性便可以定标检测环境的光照强度。但是这种光照度传感器对于光的分析只是宏观地分析复色光，并不能有效检测光中红、绿、蓝三原色光的强度分布及光的整体成色，给实际的应用，特别是在对特定颜色光依赖性较强的场合，造成一定的不便。因此，开发应用一种能够分析光的整体成色并检测光中红、绿、蓝三原色光的强度分布的传感系统将很有意义。 

发明内容

为了解决上述现有的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种光成色及光照强度传感检测系统，其特点是结构简单、精度高，能直接显示环境光照复色光光成色及红、绿、蓝三原色光的强度信息。 

本实用新型所采用的技术方案是：一种光成色及光照强度传感检测系统，包括传感检测部分和控制显示部分，传感检测部分整体包括环境光照检测装置，装置由防护玻璃罩、凸透镜、颜色传感器、底座及塑料外壳组成；控制显示部分包括直流电源、启动按钮、单片机、晶振、显示屏。传感检测部分与控制显示部分相连，相互间进行信息指令传输；所述的防护玻璃罩位于环境光照检测装置最上方，通过螺纹嵌合固定在装置上，可拆卸；所述的凸透镜位于防护玻璃罩及颜色传感器之间，外界的平行光线通过凸透镜聚焦至颜色传感器；所述的颜色传感器位于凸透镜下方，安置在底座上；所述的环境光照检测装置置于外部检测环境中，与单片机相连；所述的单片机为系统主处理器，其还分别与启动按钮、晶振以及显示屏相连。 

进一步的，所述的防护玻璃罩安装在环境光照检测装置顶端，用于保护凸透镜及装置内部光路免受外部损伤。 

进一步的，所述的凸透镜安装在环境光照检测装置内部，用于聚焦外部环境光线至颜色传感器。 

进一步的，所述的颜色传感器采用的是TAOS公司推出的型号为TCS230的传感器芯片，它具有高集成特性，即把硅光电二极管、电流频率转换器以及红、绿、蓝(RGB)三种滤光器集成在一个单一的CMOS电路上，且能够实现每个彩色信道10位以上的转换精度输出。 

进一步的，所述的环境光照检测装置内凸透镜与颜色传感器两者安装在同一垂直线上，相隔的距离为凸透镜的焦距。 

进一步的，所述的单片机为AVR单片机系列中的ATMEGA8单片机，该单片机采用了先进的RICS精简指令集结构，具有足够快的运行速度，可达1MIPS／MHz，是普通CISC单片机的10倍。 

进一步的，所述的晶振采用的是12MHz石英晶振，具有足够快的响应能力。 

进一步的，所述的显示屏采用的是液晶显示屏。 

本实用新型的有益效果是： 

1.采用高精度颜色传感器，可对环境整体光成色及红、绿、蓝(RGB)三原色光的光照强度进行精确分析； 

2.采用高速单片机，运算速度快； 

3.采用液晶显示，由单片机控制，直接显示输出环境光照整体光成色及红、绿、蓝三原色光的光照强度等信息。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 

图1为本实用新型的系统结构示意图； 

图2为本实用新型的环境光照检测装置结构示意图： 

图3为本实用新型的软件工作流程图； 

1为防护玻璃罩；2为凸透镜；3为颜色传感器；4为底座；5为塑料外壳。 

具体实施方式

图1中，一种光成色及光照强度传感检测系统系统结构示意图，包括传感检测部分和控制显示部分，传感检测部分整体包括环境光照检测装置，装置结构如图2示；控制显示部分包括直流电源、启动按钮、单片机、晶振、显示屏。传感检测部分与控制显示部分相连，相互间进行信息指令传输；所述的环境光照检测装置置于外部检测环境中，与单片机相连，其通过内部感应机制可准确反映外界光照情况；所述的单片机为系统主处理器，其接收环境光照检测装置返回的光照信息，通过逻辑分析判断获知外界光照红、绿、蓝三原色光的组成及 其强度分布，单片机之后连接有启动按钮、晶振以及显示屏。 

图2中，一种光成色及光照强度传感检测系统环境光照检测装置结构示意图，包括有防护玻璃罩1、凸透镜2、颜色传感器3、底座4及塑料外壳5。所述的防护玻璃罩1位于装置最上方，通过螺纹嵌合安装在装置上，用于防护凸透镜2及装置内部光路免受外部损坏，可拆卸；所述的凸透镜2位于防护玻璃罩1及颜色传感器3之间，外界的平行光线通过凸透镜2聚焦至颜色传感器3；所述的颜色传感器3安装在装置底座4上，通过感知输入光线的R、G、B分量值获知环境光照情况，并将信息输入单片机供其处理。 

图3中，一种光成色及光照强度传感检测系统软件工作流程图，软件系统初始化以后开始判断是否进行环境光照的RGB分量检测，当系统允许检测，环境光照检测装置开始感应环境光照情况，并将光照信息传输至单片机，在单片机时钟和逻辑电路驱动下，通过对输入脉冲信号的处理，量化输出R、G、B形式的光信息，包括红、绿、蓝三原色光的光强信息以及整体光成色信息，并通过显示屏显示输出所得的信息。 

所述的环境光照检测装置内置有颜色传感器，该传感器采用的是TAOS公司推出的可编程彩色光到频率的转换器，即TCS230传感器芯片，它把可配置的硅光电二极管与电流频率转换器集成在一个单一的CMOS电路上，同时在单一芯片上集成了红、绿、蓝(RGB)三种滤光器，其输出的是数字量，并且能够实现每个彩色信道10位以上的转换精度，其光成色及光照强度检测工作原理如下： 

根据三原色理论可知，各种颜色的光都可以通过不同比例的三原色(红、绿、蓝)光混合而成。因此，如果分别测得构成环境光照的三原色光的强度值，即直观表现为R、G、B分量值，就能够分析环境的光照情况，包括光照强度和光成色。当所述的环境光照检测装置工作时，其内置的颜色传感器便开始感知光的颜色信息，根据与单片机之间的指令传输，依次选通三种颜色的滤波器，分别只允许红、绿、蓝三种颜色的光通过，不同强度的光使传感器输出唯一的不同频率的脉冲信号，因此通过对脉冲信号的计数便可获知环境光照三原色光的强度信息，即直观表现为R、G、B量值的大小，进而也便获得了环境整体光成色及光照强度等信息。 

以上仅为本实用新型的较佳实施例。 

Claims (8)

1.一种光成色及光照强度传感检测系统，包括传感检测部分和控制显示部分，其特征在于：传感检测部分整体包括环境光照检测装置，装置由防护玻璃罩、凸透镜、颜色传感器、底座及塑料外壳组成；控制显示部分包括直流电源、启动按钮、单片机、晶振、显示屏；传感检测部分与控制显示部分相连，相互间进行信息指令传输，所述的防护玻璃罩位于环境光照检测装置最上方，通过螺纹嵌合固定在装置上，可拆卸；所述的凸透镜位于防护玻璃罩及颜色传感器之间，外界的平行光线通过凸透镜聚焦至颜色传感器；所述的颜色传感器位于凸透镜下方，安置在底座上；所述的环境光照检测装置整体置于外部检测环境中，与单片机相连；所述的单片机为系统主处理器，其还分别与启动按钮、晶振以及显示屏相连。 

2.根据权利要求1所述的一种光成色及光照强度传感检测系统，其特征在于：所述的防护玻璃罩安装在环境光照检测装置顶端，用于保护凸透镜及装置内部光路免受外部损伤。 

3.根据权利要求1所述的一种光成色及光照强度传感检测系统，其特征在于：所述的凸透镜安装在环境光照检测装置内部，用于聚焦光线至颜色传感器。 

4.根据权利要求1所述的一种光成色及光照强度传感检测系统，其特征在于：所述的颜色传感器采用的是TAOS公司推出的型号为TCS230的传感器芯片。 

5.根据权利要求1所述的一种光成色及光照强度传感检测系统，其特征在于：所述的凸透镜与颜色传感器两者之间相隔的距离为凸透镜的焦距。 

6.根据权利要求1所述的一种光成色及光照强度传感检测系统，其特征在于：所述的单片机为AVR单片机系列中的ATMEGA8单片机。 

7.根据权利要求1所述的一种光成色及光照强度传感检测系统，其特征在于：所述的晶振采用的是12MHz石英晶振。 

8.根据权利要求1所述的一种光成色及光照强度传感检测系统，其特征在于：所述的显示屏采用的是液晶显示屏。 

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