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本模塊是基于AMS的TCS3472XFN彩色光數字轉換器為核心的顏色傳感器，傳感器提供紅色，綠色，藍色(RGB)和清晰光感應值的數字輸出。集成紅外阻擋濾光片可最大限度地減少入射光的紅外光譜成分，并可精確地進行顏色測量。具有高靈敏度，寬動態范圍和紅外阻隔濾波器。最小化IR和UV光譜分量效應，以產生準確的顏色測量。并且帶有環境光強檢測和可屏蔽中斷。通過12C接口通信。本設計基于同一個設計原理，提供2個不同造型設計(方形版本/雙孔版本)，提供用戶更多安裝尺寸和環境的選擇，其中雙孔版本布局了2個LED燈對于物體進行補光。

一、模塊來源

模塊實物展示：

資料下載鏈接：

https://pan.baidu.com/s/1z_5qOfe-YMbj0TYSbDD-sQ?pwd=6668
資料提取碼：6668

二、規格參數

工作電壓：3.3-5V

工作電流：2.5~330uA

輸出方式: IIC

管腳數量：7 Pin

以上信息見廠家資料文件

三、移植過程

我們的目標是將例程移植至CW32F030C8T6開發板上【能夠識別顏色數據】。首先要獲取資料，查看數據手冊應如何實現讀取數據，再移植至我們的工程。

3.1查看資料

I2C地址：

I2C 設備地址為 0X29

注意：0X29 這個設備地址是 7 位的，8 位設備地址需要向高位移一位變成0X52。

I2C寫時序：

首先主機會發送一個開始信號，然后將其 I2C 的 7 位地址與寫操作位組合成8位的數據發送給從機，從機接收到后會響應一個應答信號，主機此時將命令寄存器地址發送給從機，從機接收到發送響應信號，此時主機發送命令寄存的值，從機回應一個響應信號，直到主機發送一個停止信號，此次 IIC 寫數據操作結束。

I2C讀時序：

首先主機會發送一個開始信號，然后將其 I2C 的 7 位地址與寫操作位組合成 8位的數據發送給從機，從機接收到后會響應一個應答信號，主機此時將命令寄存器地址發送給從機，從機接收到發送響應信號，此時主機重新發送一個開始信號，并且將其 7 位地址和讀操作位組合成 8 位的數據發送給從機，從機接收到信號后發送響應信號，再將其寄存器中的值發送給主機，主機端給予響應信號，直到主機端發送停止信號，此次通信結束。

3.2引腳選擇

模塊接線圖

3.3移植至工程

移植步驟中的導入.c和.h文件與【CW32模塊使用】DHT11溫濕度傳感器相同，只是將.c和.h文件更改為bsp_tcs34725.c與bsp_tcs34725.h。這里不再過多講述，移植完成后面修改相關代碼。

在文件bsp_tcs34725.c中，編寫如下代碼。

/*
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2024-06-20     LCKFB-LP    first version
 */

#include "bsp_tcs34725.h"
#include "stdio.h"
#include "board.h"


COLOR_RGBC rgb;
COLOR_HSL  hsl;


/******************************************************************
 * 函 數 名 稱：TC34725_GPIO_Init
 * 函 數 說 明：tc34725的引腳初始化
 * 函 數 形 參：無
 * 函 數 返 回：無
 * 作       者：LC
 * 備       注：無
******************************************************************/
void TC34725_GPIO_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // GPIO初始化結構體

    RCC_TCS34725_ENABLE();        // 使能GPIO時鐘

    GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_SDA|GPIO_SCL;   // GPIO引腳
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD; // 開漏輸出
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;    // 輸出速度高
    GPIO_Init(PORT_TCS34725, &GPIO_InitStruct);   // 初始化
}


/******************************************************************
 * 函 數 名 稱：IIC_Start
 * 函 數 說 明：IIC起始時序
 * 函 數 形 參：無
 * 函 數 返 回：無
 * 作       者：LC
 * 備       注：無
******************************************************************/
void IIC_Start(void)
{
        SDA_OUT();

        SDA(1);
        delay_us(5);
        SCL(1);
        delay_us(5);

        SDA(0);
        delay_us(5);
        SCL(0);
        delay_us(5);

}
/******************************************************************
 * 函 數 名 稱：IIC_Stop
 * 函 數 說 明：IIC停止信號
 * 函 數 形 參：無
 * 函 數 返 回：無
 * 作       者：LC
 * 備       注：無
******************************************************************/
void IIC_Stop(void)
{
        SDA_OUT();
        SCL(0);
        SDA(0);

        SCL(1);
        delay_us(5);
        SDA(1);
        delay_us(5);

}

/******************************************************************
 * 函 數 名 稱：IIC_Send_Ack
 * 函 數 說 明：主機發送應答或者非應答信號
 * 函 數 形 參：0發送應答  1發送非應答
 * 函 數 返 回：無
 * 作       者：LC
 * 備       注：無
******************************************************************/
void IIC_Send_Ack(unsigned char ack)
{
        SDA_OUT();
        SCL(0);
        SDA(0);
        delay_us(5);
        if(!ack) SDA(0);
        else         SDA(1);
        SCL(1);
        delay_us(5);
        SCL(0);
        SDA(1);
}


/******************************************************************
 * 函 數 名 稱：I2C_WaitAck
 * 函 數 說 明：等待從機應答
 * 函 數 形 參：無
 * 函 數 返 回：0有應答  1超時無應答
 * 作       者：LC
 * 備       注：無
******************************************************************/
unsigned char I2C_WaitAck(void)
{

        char ack = 0;
        unsigned char ack_flag = 10;
        SCL(0);
        SDA(1);
        SDA_IN();
        delay_us(5);
        SCL(1);
    delay_us(5);

        while( (SDA_GET()==1) && ( ack_flag ) )
        {
                ack_flag--;
                delay_us(5);
        }

        if( ack_flag <= 0 )
        {
                IIC_Stop();
                return 1;
        }
        else
        {
                SCL(0);
                SDA_OUT();
        }
        return ack;
}

/******************************************************************
 * 函 數 名 稱：Send_Byte
 * 函 數 說 明：寫入一個字節
 * 函 數 形 參：dat要寫人的數據
 * 函 數 返 回：無
 * 作       者：LC
 * 備       注：無
******************************************************************/
void Send_Byte(uint8_t dat)
{
        int i = 0;
        SDA_OUT();
        SCL(0);//拉低時鐘開始數據傳輸

        for( i = 0; i < 8; i++ )
        {
                SDA( (dat & 0x80) >> 7 );
                delay_us(1);
                SCL(1);
                delay_us(5);
                SCL(0);
                delay_us(5);
                datc = TCS34725_GetChannelData(TCS34725_CDATAL);
                rgbc->r = TCS34725_GetChannelData(TCS34725_RDATAL);
                rgbc->g = TCS34725_GetChannelData(TCS34725_GDATAL);
                rgbc->b = TCS34725_GetChannelData(TCS34725_BDATAL);
                return 1;
        }
        return 0;
}
/******************************************************************************/
//RGB轉HSL
void RGBtoHSL(COLOR_RGBC *Rgb, COLOR_HSL *Hsl)
{
        uint8_t maxVal,minVal,difVal;
        uint8_t r = Rgb->r*100/Rgb->c;   //[0-100]
        uint8_t g = Rgb->g*100/Rgb->c;
        uint8_t b = Rgb->b*100/Rgb->c;

        maxVal = max3v(r,g,b);
        minVal = min3v(r,g,b);
        difVal = maxVal-minVal;

        //計算亮度
        Hsl->l = (maxVal+minVal)/2;   //[0-100]

        if(maxVal == minVal)//若r=g=b,灰度
        {
                Hsl->h = 0;
                Hsl->s = 0;
        }
        else
        {
                //計算色調
                if(maxVal==r)
                {
                        if(g>=b)
                                Hsl->h = 60*(g-b)/difVal;
                        else
                                Hsl->h = 60*(g-b)/difVal+360;
                }
                else
                        {
                                if(maxVal==g)Hsl->h = 60*(b-r)/difVal+120;
                                else
                                        if(maxVal==b)Hsl->h = 60*(r-g)/difVal+240;
                        }

                //計算飽和度
                if(Hsl->l<=50)Hsl-?>s=difVal*100/(maxVal+minVal);  //[0-100]
                else
                        Hsl->s=difVal*100/(200-(maxVal+minVal));
        }
}
/******************************************************************************/

在文件bsp_tcs34725.h中，編寫如下代碼。

/*
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2024-06-20     LCKFB-LP    first version
 */

#ifndef _BSP_TCS34725_H_
#define _BSP_TCS34725_H_

#include "board.h"

//端口移植
#define RCC_TCS34725_ENABLE()   __RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()
#define PORT_TCS34725           CW_GPIOB

#define GPIO_SDA                GPIO_PIN_8
#define GPIO_SCL                GPIO_PIN_9

//設置SDA輸出模式
#define SDA_OUT()   {        
                        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;                
                        GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_SDA;                 
                        GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;      
                        GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;         
                        GPIO_Init(PORT_TCS34725, &GPIO_InitStruct);      
                     }
//設置SDA輸入模式
#define SDA_IN()    {        
                        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;               
                        GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_SDA;                
                        GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;         
                        GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;        
                        GPIO_Init(PORT_TCS34725, &GPIO_InitStruct);     
                    }
//獲取SDA引腳的電平變化
#define SDA_GET()       GPIO_ReadPin(PORT_TCS34725, GPIO_SDA)
//SDA與SCL輸出
#define SDA(x)          GPIO_WritePin(PORT_TCS34725, GPIO_SDA, (x?GPIO_Pin_SET:GPIO_Pin_RESET) )
#define SCL(x)          GPIO_WritePin(PORT_TCS34725, GPIO_SCL, (x?GPIO_Pin_SET:GPIO_Pin_RESET) )



/******************************************************************************/
#define TCS34725_ADDRESS          (0x29)

#define TCS34725_COMMAND_BIT      (0x80)

#define TCS34725_ENABLE           (0x00)
#define TCS34725_ENABLE_AIEN      (0x10)    /* RGBC Interrupt Enable */
#define TCS34725_ENABLE_WEN       (0x08)    /* Wait enable - Writing 1 activates the wait timer */
#define TCS34725_ENABLE_AEN       (0x02)    /* RGBC Enable - Writing 1 actives the ADC, 0 disables it */
#define TCS34725_ENABLE_PON       (0x01)    /* Power on - Writing 1 activates the internal oscillator, 0 disables it */
#define TCS34725_ATIME            (0x01)    /* Integration time */
#define TCS34725_WTIME            (0x03)    /* Wait time (if TCS34725_ENABLE_WEN is asserted) */
#define TCS34725_WTIME_2_4MS      (0xFF)    /* WLONG0 = 2.4ms   WLONG1 = 0.029s */
#define TCS34725_WTIME_204MS      (0xAB)    /* WLONG0 = 204ms   WLONG1 = 2.45s  */
#define TCS34725_WTIME_614MS      (0x00)    /* WLONG0 = 614ms   WLONG1 = 7.4s   */
#define TCS34725_AILTL            (0x04)    /* Clear channel lower interrupt threshold */
#define TCS34725_AILTH            (0x05)
#define TCS34725_AIHTL            (0x06)    /* Clear channel upper interrupt threshold */
#define TCS34725_AIHTH            (0x07)
#define TCS34725_PERS             (0x0C)    /* Persistence register - basic SW filtering mechanism for interrupts */
#define TCS34725_PERS_NONE        (0b0000)  /* Every RGBC cycle generates an interrupt                                */
#define TCS34725_PERS_1_CYCLE     (0b0001)  /* 1 clean channel value outside threshold range generates an interrupt   */
#define TCS34725_PERS_2_CYCLE     (0b0010)  /* 2 clean channel values outside threshold range generates an interrupt  */
#define TCS34725_PERS_3_CYCLE     (0b0011)  /* 3 clean channel values outside threshold range generates an interrupt  */
#define TCS34725_PERS_5_CYCLE     (0b0100)  /* 5 clean channel values outside threshold range generates an interrupt  */
#define TCS34725_PERS_10_CYCLE    (0b0101)  /* 10 clean channel values outside threshold range generates an interrupt */
#define TCS34725_PERS_15_CYCLE    (0b0110)  /* 15 clean channel values outside threshold range generates an interrupt */
#define TCS34725_PERS_20_CYCLE    (0b0111)  /* 20 clean channel values outside threshold range generates an interrupt */
#define TCS34725_PERS_25_CYCLE    (0b1000)  /* 25 clean channel values outside threshold range generates an interrupt */
#define TCS34725_PERS_30_CYCLE    (0b1001)  /* 30 clean channel values outside threshold range generates an interrupt */
#define TCS34725_PERS_35_CYCLE    (0b1010)  /* 35 clean channel values outside threshold range generates an interrupt */
#define TCS34725_PERS_40_CYCLE    (0b1011)  /* 40 clean channel values outside threshold range generates an interrupt */
#define TCS34725_PERS_45_CYCLE    (0b1100)  /* 45 clean channel values outside threshold range generates an interrupt */
#define TCS34725_PERS_50_CYCLE    (0b1101)  /* 50 clean channel values outside threshold range generates an interrupt */
#define TCS34725_PERS_55_CYCLE    (0b1110)  /* 55 clean channel values outside threshold range generates an interrupt */
#define TCS34725_PERS_60_CYCLE    (0b1111)  /* 60 clean channel values outside threshold range generates an interrupt */
#define TCS34725_CONFIG           (0x0D)
#define TCS34725_CONFIG_WLONG     (0x02)    /* Choose between short and long (12x) wait times via TCS34725_WTIME */
#define TCS34725_CONTROL          (0x0F)    /* Set the gain level for the sensor */
#define TCS34725_ID               (0x12)    /* 0x44 = TCS34721/TCS34725, 0x4D = TCS34723/TCS34727 */
#define TCS34725_STATUS           (0x13)
#define TCS34725_STATUS_AINT      (0x10)    /* RGBC Clean channel interrupt */
#define TCS34725_STATUS_AVALID    (0x01)    /* Indicates that the RGBC channels have completed an integration cycle */
#define TCS34725_CDATAL           (0x14)    /* Clear channel data */
#define TCS34725_CDATAH           (0x15)
#define TCS34725_RDATAL           (0x16)    /* Red channel data */
#define TCS34725_RDATAH           (0x17)
#define TCS34725_GDATAL           (0x18)    /* Green channel data */
#define TCS34725_GDATAH           (0x19)
#define TCS34725_BDATAL           (0x1A)    /* Blue channel data */
#define TCS34725_BDATAH           (0x1B)

#define TCS34725_INTEGRATIONTIME_2_4MS   0xFF   /**<  2.4ms - 1 cycle    - Max Count: 1024  */
#define TCS34725_INTEGRATIONTIME_24MS    0xF6   /**<  24ms  - 10 cycles  - Max Count: 10240 */
#define TCS34725_INTEGRATIONTIME_50MS    0xEB   /**<  50ms  - 20 cycles  - Max Count: 20480 */
#define TCS34725_INTEGRATIONTIME_101MS   0xD5   /**<  101ms - 42 cycles  - Max Count: 43008 */
#define TCS34725_INTEGRATIONTIME_154MS   0xC0   /**<  154ms - 64 cycles  - Max Count: 65535 */
#define TCS34725_INTEGRATIONTIME_240MS   0x9C   /**<  240ms - 100 cycles - Max Count: 65535 */
#define TCS34725_INTEGRATIONTIME_700MS   0x00   /**<  700ms - 256 cycles - Max Count: 65535 */

#define TCS34725_GAIN_1X                 0x00   /**<  No gain  */
#define TCS34725_GAIN_4X                 0x01   /**<  4x gain  */
#define TCS34725_GAIN_16X                0x02   /**<  16x gain */
#define TCS34725_GAIN_60X                0x03   /**<  60x gain */
/******************************************************************************/

/******************************************************************************/
#define max3v(v1, v2, v3)   ((v1)(v2)? ((v2)>(v3)?(v3):(v2)):((v1)>(v3)?(v3):(v1)))

typedef struct{
        unsigned short  c;      //[0-65536]
        unsigned short  r;
        unsigned short  g;
        unsigned short  b;
}COLOR_RGBC;//RGBC

typedef struct{
        unsigned short h;       //[0,360]
        unsigned char  s;       //[0,100]
        unsigned char  l;       //[0,100]
}COLOR_HSL;//HSL

/******************************************************************************/

extern COLOR_RGBC rgb;
extern COLOR_HSL  hsl;




uint8_t TCS34725_Init(void);
uint8_t TCS34725_GetRawData(COLOR_RGBC *rgbc);
void RGBtoHSL(COLOR_RGBC *Rgb, COLOR_HSL *Hsl);
#endif

四、移植驗證

在自己工程中的main主函數中，編寫如下。

/*
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2024-06-20     LCKFB-LP    first version
 */
#include "board.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "bsp_tcs34725.h"

int32_t main(void)
{
    board_init();        // 開發板初始化

    uart1_init(115200);        // 串口1波特率115200

    TCS34725_Init();
    printf("startrn");
    delay_ms(1000);
    while(1)
    {
        TCS34725_GetRawData(&rgb);  //讀兩次，實際測試時發現讀到的顏色總是上一次的顏色
        RGBtoHSL(&rgb,&hsl);
        printf("R=%d G=%d B=%d C=%drn",rgb.r,rgb.g,rgb.b,rgb.c);
        printf("H=%d S=%d L=%drn",hsl.h,hsl.s,hsl.l);

        printf("n");
        delay_ms(1000);
    }
}

移植現象：輸出當前RGB值。

模塊移植成功案例代碼：

鏈接：https://pan.baidu.com/s/15K2g_r6xcYeBfNMh4m1eMQ?pwd=LCKF

提取碼：LCKF

審核編輯黃宇

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