SEN0364 Gravity:AS7341可见光传感器

简介

您对颜色了解多少？您想了解真正的颜色吗？眼睛可能会欺骗您，但是传感器不会。AS7341可见光传感器可以告诉您最真实的颜色。

Gravity:AS7341可见光传感器采用业内知名的ams公司推出的新一代AS7341光谱传感IC。该传感器有8个可见光通道、1个闪烁通道、1个NIR通道和1个未加滤光片的通道。该传感器拥有6个独立的16位ADC通道，可以并行的处理数据。该传感器板载了两颗高亮LED，可在暗光环境下进行补光。

RGB颜色传感器和AS7341可见光传感器对比（以黄色为例）

	黄色LED	WS2812模拟黄色
RGB颜色传感器识别结果	红色+绿色	红色+绿色
AS7341可见光传感器识别结果	黄色	红色+绿色

您可以在此了解一些有关可见光的知识。

特性

8个可见光通道
50Hz或60Hz的环境光闪烁检测
6个独立的16位ADC通道

应用场景

高准度色彩检测与匹配
颜色混合效果检测
灯光色温调节
灯光氛围控制
植物养殖

技术规格

供电电压：3.3V~5V
可见光测量范围：F1(405-425nm)、F2(435-455nm)、F3(470-490nm)、F4(505-525nm)、F5(545-565nm)、F6(580-600nm)、F7(620-640nm)、F8(670-690nm)
工作电流（不打开LED）：<5mA
LED驱动电流：1-20等级（4-42mA）
I2C地址：0x39
工作温度范围：-30℃~85℃
工作湿度范围：5%RH~85%RH
产品尺寸：22*20mm

引脚说明

序号	丝印	功能描述
1	+	电源正极
2	-	电源负极
3	SCL	I2C时钟线
4	SDA	I2C数据线

使用教程

准备

硬件
- 1 x Arduino UNO控制板
- 1 x Gravity:AS7341可见光传感器
- 若干杜邦线
软件
- Arduino IDE，点击下载Arduino IDE
- AS7341库文件和示例程序

关于如何安装库文件，点击链接

主要API接口函数列表

  /**
   * @brief 设置增益值(0~10对应 X0.5,X1,X2,X4,X8,X16,X32,X64,X128,X256,X512)
   * @param CFG1寄存器的值.
   */
  void setAGAIN(uint8_t value);

  /**
   * @brief 开始光谱的测量.
   * @param 通道映射的模式 :1.eF1F4ClearNIR,2.eF5F8ClearNIR
   */
  void startMeasure(eChChoose_t mode);

  /**
   * @brief 读取传感器数据通道0~5的值，eF1F4ClearNIR模式下.
   * @return sModeOneData_t 的数据
   */
  sModeOneData_t readSpectralDataOne();
  
  /**
   * @brief 读取传感器数据通道0~5的值,eF5F8ClearNIR模式下.
   * @return sModeTwoData_t 的数据
   */
  sModeTwoData_t readSpectralDataTwo();
  
  /**
   * @brief 读取flicker寄存器的值，可据此预计光源的闪烁频率
   * @return flicker寄存器的数据.
   */
  uint8_t readFlickerData();
  
  /**
   * @brief 打开或关闭LED
   * @param true or false
   */
  void enableLed(bool on);
  
  /**
   * @brief 设置引脚电流控制亮度(1~20对应电流 4mA,6mA,8mA,10mA,12mA,......,42mA)
   * @param 1~20
   */
  void controlLed(uint8_t current);

接线图

样例代码1 - 读取数据

读取光谱传感器10个光通道的数值，光源的某波长的光越多，对应通道的数值越大

LED可以在暗光或无光环境下对物体进行补光

/*!
 * @file getData.ino
 * @brief 读取光谱传感器10个光通道的数值，光源的某波长的光越多，对应通道的数值越大
 * 
 * @copyright   Copyright (c) 2010 DFRobot Co.Ltd (https://www.dfrobot.com)
 * @licence     The MIT License (MIT)
 * @author [fengli](li.feng@dfrobot.com)
 * @version  V1.0
 * @date  2020-07-16
 * @get from https://www.dfrobot.com
 * @url https://github.com/DFRobot/DFRobot_AS7341
 */
#include "DFRobot_AS7341.h"
/*!
 * @brief Construct the function
 * @param pWire IC bus pointer object and construction device, can both pass or not pass parameters, Wire in default.
 */
DFRobot_AS7341 as7341;

void setup(void)
{
  Serial.begin(115200);
  //检测IIC是否能正常通信
  while (as7341.begin() != 0) {
    Serial.println("IIC初始化失败，请检测连线是否正确");
    delay(1000);
  }
//  //ATIME、ASTEP和AGAIN将影响每个通道输出的最大值,最大65535
//  //Integration time = (ATIME + 1) x (ASTEP + 1) x 2.78µs
//  //设置寄存器ATIME的值(1-255)，通过该值可计算Integration time的值，该值表示读取数据过程中必须要消耗的时间
//  as7341.setAtime(29);
//  //设置ASTEP寄存器的值(0-65534)，通过该值可计算Integration time的值，该值表示读取数据过程中必须要消耗的时间
//  as7341.setAstep(599);
//  //设置增益(0~10对应 X0.5,X1,X2,X4,X8,X16,X32,X64,X128,X256,X512)
//  as7341.setAGAIN(7);
//  //使能LED
//  //as7341.enableLed(true);
//  //设置引脚电流控制亮度(1~20对应电流 4mA,6mA,8mA,10mA,12mA,......,42mA)
//  //as7341.controlLed(10);

}
void loop(void)
{
  DFRobot_AS7341::sModeOneData_t data1;
  DFRobot_AS7341::sModeTwoData_t data2;

  //开始光谱的测量.
  //通道映射的模式 :1.eF1F4ClearNIR,2.eF5F8ClearNIR
  as7341.startMeasure(as7341.eF1F4ClearNIR);
  //读取传感器数据通道0~5的值，eF1F4ClearNIR模式下.
  data1 = as7341.readSpectralDataOne();
  
  Serial.print("F1(405-425nm):");
  Serial.println(data1.ADF1);
  Serial.print("F2(435-455nm):");
  Serial.println(data1.ADF2);
  Serial.print("F3(470-490nm):");
  Serial.println(data1.ADF3);
  Serial.print("F4(505-525nm):");   
  Serial.println(data1.ADF4);
  //Serial.print("Clear:");
  //Serial.println(data1.ADCLEAR);
  //Serial.print("NIR:");
  //Serial.println(data1.ADNIR);
  as7341.startMeasure(as7341.eF5F8ClearNIR);
  //读取传感器数据通道0~5的值,eF5F8ClearNIR模式下.
  data2 = as7341.readSpectralDataTwo();
  Serial.print("F5(545-565nm):");
  Serial.println(data2.ADF5);
  Serial.print("F6(580-600nm):");
  Serial.println(data2.ADF6);
  Serial.print("F7(620-640nm):");
  Serial.println(data2.ADF7);
  Serial.print("F8(670-690nm):");
  Serial.println(data2.ADF8);
  Serial.print("Clear:");
  Serial.println(data2.ADCLEAR);
  Serial.print("NIR:");
  Serial.println(data2.ADNIR);
  delay(1000);
}

结果

SEN0364result1

样例代码2 - 测量光源闪烁频率

此代码可以测量环境光的闪烁频率是否为50HZ或60HZ，可用代码2.1和代码2.2模仿50Hz或60H环境光闪烁

/*!
 * @file getFlicker.ino
 * @brief 读取光源的闪烁频率
 * 
 * @copyright   Copyright (c) 2010 DFRobot Co.Ltd (https://www.dfrobot.com)
 * @licence     The MIT License (MIT)
 * @author [fengli](li.feng@dfrobot.com)
 * @version  V1.0
 * @date  2020-07-16
 * @get from https://www.dfrobot.com
 * @url https://github.com/DFRobot/DFRobot_AS7341
 */
#include "DFRobot_AS7341.h"
/*!
 * @brief Construct the function
 * @param pWire IC bus pointer object and construction device, can both pass or not pass parameters, Wire in default.
 */
DFRobot_AS7341 as7341;


void setup(void)
{
  Serial.begin(115200);
  //检测IIC是否能正常通信
  while (as7341.begin() != 0) {
    Serial.println("IIC初始化失败，请检测连线是否正确");
    delay(1000);
  }
}

void loop(void){
  uint8_t freq = 0;
  //读取flicker寄存器的值，可据此预计光源的闪烁频率
  freq = as7341.readFlickerData();
  if (freq == 1) {
    Serial.println("Unknown frequency");
  } else if (freq == 0) {
    Serial.println("No flicker");
  } else {
    Serial.print(freq);
    Serial.println("Hz");
  }
}

结果

SEN0364result2

样例代码2.1 - 模拟50HZ环境光闪烁

请将此代码烧录到另一块主控上，在数字10引脚上接上LED灯，模拟50HZ的环境光源

//50HZ
//请将此代码烧录到另一块主控上，在数字10引脚上接上LED灯，为getFlicker.ino提供50HZ的环境光源

void setup() {
  pinMode(10, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(10, HIGH);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
  delay(5);
  digitalWrite(10, LOW);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
  delay(5);
}

样例代码2.2 - 模拟60HZ环境光闪烁

请将此代码烧录到另一块主控上，在数字10引脚上接上LED灯，模拟60HZ的环境光源

//60HZ
//请将此代码烧录到另一块主控上，在数字10引脚上接上LED灯，为getFlicker.ino提供60HZ的环境光源

void setup() {
  pinMode(10, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(10, HIGH);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
  delayMicroseconds(4167);
  digitalWrite(10, LOW);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
  delayMicroseconds(4167);
}

Mind+图形化编程

1、下载及安装软件。下载地址：https://mindplus.cc 详细教程：安装教程
2、切换到“上传模式”。详细教程：Mind+基础wiki教程-上传模式编程流程
3、“扩展”中选择“主控板”中的“Arduino Uno”。用户库中搜索AS7341加载扩展库。详细教程：Mind+基础wiki教程-加载扩展库流程
4、进行编程，程序如下图：
5、菜单“连接设备”，“上传到设备”
6、程序上传完毕后，打开串口即可看到数据输出。详细教程：Mind+基础wiki教程-串口打印
注意：
读取通道F1-F4前面要先使用设置通道模式为1，读取通道F5-NIR前要先设置通道为模式2，否则会出错。

常见问题

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