Chamäleonlampe mit Helligkeitsregelung - Versionsgeschichte

Christian Schwinne: /* YouTube Video */

2023-01-13T04:10:30Z

YouTube Video

← Nächstältere Version		Version vom 13. Januar 2023, 06:10 Uhr
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	== YouTube Video ==		== YouTube Video ==

	~~Das YouTube-~~Video ~~wird hier bis einschließlich Donnerstag, den 12.01.23, eingefügt.~~		{{#ev:youtube\|https://youtu.be/t_gPNd0fxdE\| 650 \|left\|Video des Projekts Chamäleonlampe (englisch)}}
			<br clear=all>

	== Literatur ==		== Literatur ==

Christian Schwinne am 11. Januar 2023 um 23:29 Uhr

2023-01-11T23:29:34Z

← Nächstältere Version		Version vom 12. Januar 2023, 01:29 Uhr
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	[[Datei:Modell der Steuerung Chamäleonlampe.png\|800px\|thumb\|left\|Abbildung 7: Simulink-Modell für Test der LED-Ausgabe]]		[[Datei:Modell der Steuerung Chamäleonlampe.png\|800px\|thumb\|left\|Abbildung 7: Simulink-Modell für Test der LED-Ausgabe]]
	<br clear = all>		<br clear = all>

			Zum Auslesen der Messdaten des TCS34725-Farbsensors über I2C sowie der Ansteuerung der Neopixel sind die standardmäßig im Simulink Support Package for Arduino Hardware vorhandenen Blöcke nicht geeignet.
			Deshalb müssen benutzerdefinierte Blöcke hinzugefügt werden, die beliebigen C-Code ausführen können, so dass diese digitalen Komponenten über die für die Verwendung in der Arduino-IDE konzipierten Bibliotheken "Adafruit TCS34725" und "Adafruit NeoPixel" angesprochen werden können. Zur Erstellung des eigenen "MATLAB System"-Blocks gibt es ein MathWorks-Tutorial für den verwendeten TCS34725-Sensor. <ref name="Create custom blocks for Arduino support package">https://de.mathworks.com/help/supportpkg/arduino/ug/create-custom-blocks-for-arduino-support-package.html</ref>
			Eine Codeänderung war dennoch notwendig, da die neueste Version der "Adafruit TCS34725"-Bibliothek zusätzlich die "Adafruit BusIO"-Bibliothek benötigt.
			Auf Basis des im Tutorial gezeigten Schemas wurde auch ein Ausgabeblock ("Sink") zur Ansteuerung der Neopixel-LEDs entwickelt.

	== Komponententest ==		== Komponententest ==
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	<br clear = all>		<br clear = all>

	Es wurde beobachtet, dass die Genauigkeit der Farbmessung stark von dem Abstand der zu messenden Oberfläche vom Sensor abhängt. Die visuell bewertet genaueste Messung ergab sich bei einem Abstand von ca. 10 mm. Dieser ~~Abstand~~ wurde daher für den Sensorabstand im CAD-Modell der fertigen Lampe verwendet. Weiterhin ist die Oberflächenbeschaffenheit ein Faktor mit hohem Einfluss. Bei reflektierenden Oberflächen wird ein hoher Anteil des Lichts von der LED neben dem Sensor reflektiert, sodass die Farben als zu weiß gemessen werden.		Es wurde beobachtet, dass die Genauigkeit der Farbmessung stark von dem Abstand der zu messenden Oberfläche vom Sensor abhängt. Die visuell bewertet genaueste Messung ergab sich bei einem Abstand von ca. 10 mm. Dieser Wert wurde daher für den Sensorabstand im CAD-Modell der fertigen Lampe verwendet. Weiterhin ist die Oberflächenbeschaffenheit ein Faktor mit hohem Einfluss. Bei reflektierenden Oberflächen wird ein hoher Anteil des Lichts von der LED neben dem Sensor reflektiert, sodass die Farben als zu weiß gemessen werden.

	== Ergebnis ==		== Ergebnis ==
Zeile 348:		Zeile 353:
	== Zusammenfassung ==		== Zusammenfassung ==

	Das Projekt Chamäleonlampe mit Helligkeitsregelung wurde großteils erfolgreich umgesetzt. Ziel des Projekts war eine Lampe zu entwickeln, welche die Farbe einer Oberfläche erkennt ,entsprechend dieser Farbe leuchtet ~~und eventuell die Helligkeit regelt~~. Aus zeitlichen Gründen konnten ~~alle optionalen Erweiterungen~~ nicht integriert werden.		Das Projekt Chamäleonlampe mit Helligkeitsregelung wurde großteils erfolgreich umgesetzt. Ziel des Projekts war eine Lampe zu entwickeln, welche die Farbe einer Oberfläche erkennt und entsprechend dieser Farbe leuchtet. Aus zeitlichen Gründen konnten eine optionale Erweiterung, die Berücksichtigung der Helligkeit, nicht integriert werden.

	=== Lessons Learned ===		=== Lessons Learned ===

	Im Rahmen dieses Projekts konnten verschiedene Kompetenzen erworben und Studieninhalte in Praxis umgesetzt werden. Unter anderen konnte der Workflow von Simulink in Verbindung mit Arduino erlernt werden. Dies war am Anfang des Projekts eine der ~~größte Herausforderung~~ aber durch fleißige Recherche und Testproben wurde dieses Lernziel erreicht. Desweiteren konnten wir uns mit den Eigenschaften und Programmierung eines TCS34725 Farbsensor vertraut machen.		Im Rahmen dieses Projekts konnten verschiedene Kompetenzen erworben und Studieninhalte in Praxis umgesetzt werden. Unter anderen konnte der Workflow von Simulink in Verbindung mit Arduino-Hardware erlernt werden. Dies, insbesondere die Einbindung über hardwarespezifischen C-Code, war am Anfang des Projekts eine der größten Herausforderungen, aber durch fleißige Recherche und Testproben wurde dieses Lernziel erreicht. Desweiteren konnten wir uns mit den Eigenschaften und Programmierung eines TCS34725 Farbsensor vertraut machen.

	Außer dem technischen Inhalt wurden wichtige Faktoren und Prozesse der Projektentwicklung wiederholt und vertieft. Zu den wichtigsten Punkten zählen die Projektplanung, das Zeitmanagement, die Projektdokumentation und eine kollaborative Teamarbeit.		Außer dem technischen Inhalt wurden wichtige Faktoren und Prozesse der Projektentwicklung wiederholt und vertieft. Zu den wichtigsten Punkten zählen die Projektplanung, das Zeitmanagement, die Projektdokumentation und eine kollaborative Teamarbeit.
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	== YouTube Video ==		== YouTube Video ==

	Das YouTube-Video wird hier ~~zu einem späteren Zeitpunkt~~ eingefügt.		Das YouTube-Video wird hier bis einschließlich Donnerstag, den 12.01.23, eingefügt.

	== Literatur ==		== Literatur ==

Christian Schwinne: Abbildungsnummern

2023-01-10T14:11:14Z

Abbildungsnummern

← Nächstältere Version		Version vom 10. Januar 2023, 16:11 Uhr
Zeile 232:		Zeile 232:

	<gallery widths="450" heights="300">		<gallery widths="450" heights="300">
	Datei:CAD Deckel Chamaeleonlampe.png\|Abbildung X: CAD-Modell des Deckels in SolidWorks		Datei:CAD Deckel Chamaeleonlampe.png\|Abbildung 5: CAD-Modell des Deckels in SolidWorks
	Datei:Chamaeleonlampe Zusammenbau.jpg\|Abbildung ~~4: Abbildung X~~:Die fertig gelötete Chamäleonlampe während des Zusammenbaus		Datei:Chamaeleonlampe Zusammenbau.jpg\|Abbildung 6: Die fertig gelötete Chamäleonlampe während des Zusammenbaus
	</gallery>		</gallery>
	<br clear = all>		<br clear = all>
Zeile 241:		Zeile 241:
	Das auf dem Arduino Uno laufende Programm ist aus dem im Folgendem dargestellten Simulink-Modell kompiliert:		Das auf dem Arduino Uno laufende Programm ist aus dem im Folgendem dargestellten Simulink-Modell kompiliert:

	[[Datei:Modell der Steuerung Chamäleonlampe.png\|800px\|thumb\|left\|Abbildung X: Simulink-Modell für Test der LED-Ausgabe]]		[[Datei:Modell der Steuerung Chamäleonlampe.png\|800px\|thumb\|left\|Abbildung 7: Simulink-Modell für Test der LED-Ausgabe]]
	<br clear = all>		<br clear = all>

Zeile 251:		Zeile 251:
	Die Blöcke sind zueinander um je 4 Sekunden phasenverschoben. Somit werden alle drei Farbkanäle (rot, grün, und blau) getestet. Die LEDs leuchten zyklisch 4 s rot, 4 s grün, und 4 s blau.		Die Blöcke sind zueinander um je 4 Sekunden phasenverschoben. Somit werden alle drei Farbkanäle (rot, grün, und blau) getestet. Die LEDs leuchten zyklisch 4 s rot, 4 s grün, und 4 s blau.

	[[Datei:Test LED-Ausgabe Chamäleonlampe.png\|800px\|thumb\|left\|Abbildung X: Simulink-Modell für Test der LED-Ausgabe]]		[[Datei:Test LED-Ausgabe Chamäleonlampe.png\|800px\|thumb\|left\|Abbildung 8: Simulink-Modell für Test der LED-Ausgabe]]
	<br clear = all>		<br clear = all>

	Die folgende Abbildung zeigt den zeitlichen Verlauf der drei Farbkanäle am LED-Ausgang:		Die folgende Abbildung zeigt den zeitlichen Verlauf der drei Farbkanäle am LED-Ausgang:

	[[Datei:Test LED-Ausgabe Scope.png\|400px\|thumb\|left\|Abbildung X: Am LED-Ausgang anliegende Signale]]		[[Datei:Test LED-Ausgabe Scope.png\|400px\|thumb\|left\|Abbildung 9: Am LED-Ausgang anliegende Signale]]
	<br clear = all>		<br clear = all>

Zeile 264:		Zeile 264:
	Diese leiten zyklisch einen Sprung ein. Wie erwartet resultiert auf den LEDs ein in der Dauer von der gewählten Zeitkonstante abhängiger, weicher Farbübergang.		Diese leiten zyklisch einen Sprung ein. Wie erwartet resultiert auf den LEDs ein in der Dauer von der gewählten Zeitkonstante abhängiger, weicher Farbübergang.

	[[Datei:Test Filter Chamäleonlampe.png\|800px\|thumb\|left\|Abbildung X: Simulink-Modell für Test des Filters]]		[[Datei:Test Filter Chamäleonlampe.png\|800px\|thumb\|left\|Abbildung 10: Simulink-Modell für Test des Filters]]
	<br clear = all>		<br clear = all>

Zeile 270:		Zeile 270:
	Die Gammakorrektur und Helligkeitssteuerung wurde deaktiviert (Konstanten <code>GC</code> und <code>BRI</code> 1) und als Zeitkonstante <code>T</code> für das PT-1 Filter 0.5 gewählt.		Die Gammakorrektur und Helligkeitssteuerung wurde deaktiviert (Konstanten <code>GC</code> und <code>BRI</code> 1) und als Zeitkonstante <code>T</code> für das PT-1 Filter 0.5 gewählt.

	[[Datei:Test LED-Ausgabe Filter Scope.png\|400px\|thumb\|left\|Abbildung X: Am LED-Ausgang anliegendes Signal, mit Filterung]]		[[Datei:Test LED-Ausgabe Filter Scope.png\|400px\|thumb\|left\|Abbildung 11: Am LED-Ausgang anliegendes Signal, mit Filterung]]
	<br clear = all>		<br clear = all>

Zeile 278:		Zeile 278:
	Daher wurde der Farbsensor im Rahmen des Gesamtsystems getestet.		Daher wurde der Farbsensor im Rahmen des Gesamtsystems getestet.

	[[Datei:Testseite Chamaeleonlampe.png\|400px\|thumb\|left\|Abbildung X: Ausdruck zum Test des Farbsensors]]		[[Datei:Testseite Chamaeleonlampe.png\|400px\|thumb\|left\|Abbildung 12: Ausdruck zum Test des Farbsensors]]
	<br clear = all>		<br clear = all>

Zeile 364:		Zeile 364:
	Das nachfolgende Gantt-Diagramm stellt die Planung des Projekts dar.		Das nachfolgende Gantt-Diagramm stellt die Planung des Projekts dar.

	[[Datei:Projektplanung Chamäleonlampe.jpg\|800px\|thumb\|left\|Absatz\|Abbildung : Projektplanung]]		[[Datei:Projektplanung Chamäleonlampe.jpg\|800px\|thumb\|left\|Absatz\|Abbildung 13: Projektplanung]]

	<br clear = all>		<br clear = all>

Christian Schwinne: /* Umsetzung (HW/SW) */

2023-01-10T14:09:53Z

Umsetzung (HW/SW)

← Nächstältere Version		Version vom 10. Januar 2023, 16:09 Uhr
Zeile 231:		Zeile 231:
	Es wurde schwarzes PLA-Filament verwendet, um Messabweichungen durch Streulicht zu reduzieren.		Es wurde schwarzes PLA-Filament verwendet, um Messabweichungen durch Streulicht zu reduzieren.

	[[Datei:CAD Deckel Chamaeleonlampe.png~~\|400px\|thumb\|left~~\|Abbildung X: CAD-Modell des Deckels in SolidWorks]]		<gallery widths="450" heights="300">
			Datei:CAD Deckel Chamaeleonlampe.png\|Abbildung X: CAD-Modell des Deckels in SolidWorks
	[[Datei:Chamaeleonlampe Zusammenbau.jpg\|~~400px\|thumb\|left\|~~Abbildung X:Die fertig gelötete Chamäleonlampe während des Zusammenbaus]]		Datei:Chamaeleonlampe Zusammenbau.jpg\|Abbildung 4: Abbildung X:Die fertig gelötete Chamäleonlampe während des Zusammenbaus
			</gallery>
			<br clear = all>

	=== Software ===		=== Software ===

Christian Schwinne: /* Umsetzung (HW/SW) */

2023-01-10T14:07:42Z

Umsetzung (HW/SW)

← Nächstältere Version		Version vom 10. Januar 2023, 16:07 Uhr
Zeile 230:		Zeile 230:
	Für die Unterseite der Lampe wurde mithilfe von SolidWorks ein Deckel entworfen und mittels FDM-3D-Druck hergestellt. Dieser bettet den TCS34725-Farbsensor ein.		Für die Unterseite der Lampe wurde mithilfe von SolidWorks ein Deckel entworfen und mittels FDM-3D-Druck hergestellt. Dieser bettet den TCS34725-Farbsensor ein.
	Es wurde schwarzes PLA-Filament verwendet, um Messabweichungen durch Streulicht zu reduzieren.		Es wurde schwarzes PLA-Filament verwendet, um Messabweichungen durch Streulicht zu reduzieren.

			[[Datei:CAD Deckel Chamaeleonlampe.png\|400px\|thumb\|left\|Abbildung X: CAD-Modell des Deckels in SolidWorks]]

			[[Datei:Chamaeleonlampe Zusammenbau.jpg\|400px\|thumb\|left\|Abbildung X:Die fertig gelötete Chamäleonlampe während des Zusammenbaus]]

	=== Software ===		=== Software ===

Christian Schwinne: /* Test Farbsensor */

2023-01-10T14:02:57Z

Test Farbsensor

← Nächstältere Version		Version vom 10. Januar 2023, 16:02 Uhr
Zeile 274:		Zeile 274:
	[[Datei:Testseite Chamaeleonlampe.png\|400px\|thumb\|left\|Abbildung X: Ausdruck zum Test des Farbsensors]]		[[Datei:Testseite Chamaeleonlampe.png\|400px\|thumb\|left\|Abbildung X: Ausdruck zum Test des Farbsensors]]
	<br clear = all>		<br clear = all>

			Es wurde beobachtet, dass die Genauigkeit der Farbmessung stark von dem Abstand der zu messenden Oberfläche vom Sensor abhängt. Die visuell bewertet genaueste Messung ergab sich bei einem Abstand von ca. 10 mm. Dieser Abstand wurde daher für den Sensorabstand im CAD-Modell der fertigen Lampe verwendet. Weiterhin ist die Oberflächenbeschaffenheit ein Faktor mit hohem Einfluss. Bei reflektierenden Oberflächen wird ein hoher Anteil des Lichts von der LED neben dem Sensor reflektiert, sodass die Farben als zu weiß gemessen werden.

	== Ergebnis ==		== Ergebnis ==

Christian Schwinne: /* Komponententest */

2023-01-10T13:51:13Z

Komponententest

← Nächstältere Version		Version vom 10. Januar 2023, 15:51 Uhr
Zeile 271:		Zeile 271:
	Die Komponente "Farbsensor" ist in Simulink nicht unabhängig testbar, da die "Monitor & Tune"-Funktion des Arduino Support Package die Größe des Programmcodes so erhöht, dass der Flash-Speicher des Arduino Uno nicht ausreicht. Hier würde ein leistungsstärkeres Arduino-Board, z.B. der Arduino Mega, Abhilfe schaffen. Ohne "Monitor & Tune"-Funktion sind die Messwerte nicht ohne direkt an den Arduino angeschlossenes Ausgabegerät (hier LEDs) ablesbar.		Die Komponente "Farbsensor" ist in Simulink nicht unabhängig testbar, da die "Monitor & Tune"-Funktion des Arduino Support Package die Größe des Programmcodes so erhöht, dass der Flash-Speicher des Arduino Uno nicht ausreicht. Hier würde ein leistungsstärkeres Arduino-Board, z.B. der Arduino Mega, Abhilfe schaffen. Ohne "Monitor & Tune"-Funktion sind die Messwerte nicht ohne direkt an den Arduino angeschlossenes Ausgabegerät (hier LEDs) ablesbar.
	Daher wurde der Farbsensor im Rahmen des Gesamtsystems getestet.		Daher wurde der Farbsensor im Rahmen des Gesamtsystems getestet.

			[[Datei:Testseite Chamaeleonlampe.png\|400px\|thumb\|left\|Abbildung X: Ausdruck zum Test des Farbsensors]]
			<br clear = all>

	== Ergebnis ==		== Ergebnis ==

Christian Schwinne: /* YouTube Video */

2023-01-10T10:16:51Z

YouTube Video

← Nächstältere Version		Version vom 10. Januar 2023, 12:16 Uhr
Zeile 364:		Zeile 364:

	== YouTube Video ==		== YouTube Video ==

			Das YouTube-Video wird hier zu einem späteren Zeitpunkt eingefügt.

	== Literatur ==		== Literatur ==

Christian Schwinne am 10. Januar 2023 um 10:13 Uhr

2023-01-10T10:13:35Z

← Nächstältere Version		Version vom 10. Januar 2023, 12:13 Uhr
Zeile 136:		Zeile 136:
	== Theoretische Grundlagen ==		== Theoretische Grundlagen ==

	== Funktionsweise des Farbsensors ==		=== Funktionsweise des Farbsensors ===

	Der TCS34725 ist ein Sensor, mit dem RGB-Farbwerte gemessen werden. Auf dem Modul ist auch ein LED verbaut, damit die Farben von nicht selbst leuchtenden Gegenständen ermittelt werden können. Mit dem Sensor lassen sich Gegenstände nach Farbe sortieren. Das Modul verfügt über einen IR-Sperrfilter, der die IR-Spektralkomponente des einfallenden Lichts minimimiert und somit eine genaue Farbmessung ermöglicht. Der Sensor kann zwischen 3.3V bis 5V betrieben werden und ist dementsprechend auch für Raspberry Pi und ESP8266 oder ESP32 geeignet. Die Kommunikation erfolgt über den I2C-Bus und erspart mühsames Verdrahten. Technisch besteht der Sensor im Wesentlichen aus vier Fotodioden.		Der TCS34725 ist ein Sensor, mit dem RGB-Farbwerte gemessen werden. Auf dem Modul ist auch ein LED verbaut, damit die Farben von nicht selbst leuchtenden Gegenständen ermittelt werden können. Mit dem Sensor lassen sich Gegenstände nach Farbe sortieren. Das Modul verfügt über einen IR-Sperrfilter, der die IR-Spektralkomponente des einfallenden Lichts minimimiert und somit eine genaue Farbmessung ermöglicht. Der Sensor kann zwischen 3.3V bis 5V betrieben werden und ist dementsprechend auch für Raspberry Pi und ESP8266 oder ESP32 geeignet. Die Kommunikation erfolgt über den I2C-Bus und erspart mühsames Verdrahten. Technisch besteht der Sensor im Wesentlichen aus vier Fotodioden.
	Davon besitzen drei einen Farbfilter, sodass die Diode jeweils nur auf rote, grüne, oder blaue Wellenlängen empfindlich ist. Die vierte Diode hat keinen Filter ("clear"), reagiert somit auf alle Wellenlängen und lässt sich etwa zur Messung der Helligkeit verwenden. <ref name="TCS34725 Datenblatt">https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/TCS34725.pdf</ref>		Davon besitzen drei einen Farbfilter, sodass die Diode jeweils nur auf rote, grüne, oder blaue Wellenlängen empfindlich ist. Die vierte Diode hat keinen Filter ("clear"), reagiert somit auf alle Wellenlängen und lässt sich etwa zur Messung der Helligkeit verwenden. <ref name="TCS34725 Datenblatt">https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/TCS34725.pdf</ref>

	== Gamma-Korrektur ==		=== Gamma-Korrektur ===

	Die Helligkeitswahrnehmung des menschlichen Auges ist nichtlinear, sondern logarithmisch, eine doppelt so helle Lichtquelle wird also nicht als doppelt so hell wahrgenommen.		Die Helligkeitswahrnehmung des menschlichen Auges ist nichtlinear, sondern logarithmisch, eine doppelt so helle Lichtquelle wird also nicht als doppelt so hell wahrgenommen.

Christian Schwinne: Gamma-Korrektur

2023-01-10T10:12:33Z

Gamma-Korrektur

← Nächstältere Version		Version vom 10. Januar 2023, 12:12 Uhr
Zeile 133:		Zeile 133:
	\|-		\|-
	\|}		\|}

			== Theoretische Grundlagen ==

			== Funktionsweise des Farbsensors ==

			Der TCS34725 ist ein Sensor, mit dem RGB-Farbwerte gemessen werden. Auf dem Modul ist auch ein LED verbaut, damit die Farben von nicht selbst leuchtenden Gegenständen ermittelt werden können. Mit dem Sensor lassen sich Gegenstände nach Farbe sortieren. Das Modul verfügt über einen IR-Sperrfilter, der die IR-Spektralkomponente des einfallenden Lichts minimimiert und somit eine genaue Farbmessung ermöglicht. Der Sensor kann zwischen 3.3V bis 5V betrieben werden und ist dementsprechend auch für Raspberry Pi und ESP8266 oder ESP32 geeignet. Die Kommunikation erfolgt über den I2C-Bus und erspart mühsames Verdrahten. Technisch besteht der Sensor im Wesentlichen aus vier Fotodioden.
			Davon besitzen drei einen Farbfilter, sodass die Diode jeweils nur auf rote, grüne, oder blaue Wellenlängen empfindlich ist. Die vierte Diode hat keinen Filter ("clear"), reagiert somit auf alle Wellenlängen und lässt sich etwa zur Messung der Helligkeit verwenden. <ref name="TCS34725 Datenblatt">https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/TCS34725.pdf</ref>

			== Gamma-Korrektur ==

			Die Helligkeitswahrnehmung des menschlichen Auges ist nichtlinear, sondern logarithmisch, eine doppelt so helle Lichtquelle wird also nicht als doppelt so hell wahrgenommen.
			Bei Farb-LEDs ist dies ein Problem, da das wahrgenommene Verhältnis der drei Farbkanäle (rot, grün, und blau) dann nicht dem gewünschten entspricht und etwa beim RGB-Farbwert für Orange <code>100% R, 50% G, 0% B</code> die LEDs stattdessen gelb aussehen. Die Lösung hierfür ist die Gamma-Korrektur:

			<math>Ausgabe = (Eingabe/255)^{\gamma} \cdot 255</math>

			Der Faktor <code>255</code> skaliert für die Gamma-Korrektur das Eingangssignal im Bereich von 0-255 auf den Bereich von 0-1 und daraufhin wieder zurück.
			Für LED-Lampen und -Displays wird üblicherweise ein Gamma-Wert von 2 bis 3 verwendet. <ref name="LED Tricks: Gamma Correction">https://learn.adafruit.com/led-tricks-gamma-correction</ref>

	== Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf ==		== Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf ==
Zeile 138:		Zeile 155:
	Die folgende Abbildung stellt den technischen Systementwurf der Lampe nach dem EVA-Modell (Eingabe, Verarbeitung, und Ausgabe) dar. Das System besteht aus einem Farbsensor TCS34725, einem Arduino-Mikrocontroller, und Neopixel (WS2812B) LEDs.		Die folgende Abbildung stellt den technischen Systementwurf der Lampe nach dem EVA-Modell (Eingabe, Verarbeitung, und Ausgabe) dar. Das System besteht aus einem Farbsensor TCS34725, einem Arduino-Mikrocontroller, und Neopixel (WS2812B) LEDs.

	[[Datei:EVA Entwurf.png\|550px\|thumb\|left\|Absatz\|Abbildung 1: Technischer Systementwurf]]		[[Datei:EVA Entwurf.png\|550px\|thumb\|left\|Absatz\|Abbildung 2: Technischer Systementwurf]]



	[[Datei:PAP Chamäleonlampe2.png\|250px\|thumb\|left\|Absatz\|Abbildung : Programmablaufplan ~~Chmäleonlampe~~]]		[[Datei:PAP Chamäleonlampe2.png\|250px\|thumb\|left\|Absatz\|Abbildung 3: Programmablaufplan Chamäleonlampe]]

	<br clear = all>		<br clear = all>
Zeile 198:		Zeile 215:
	Die vollständige Verkabelung ist in Abbildung 2 dargestellt. Die Stromversorgung erfolgt über den USB-Port des Arduino.		Die vollständige Verkabelung ist in Abbildung 2 dargestellt. Die Stromversorgung erfolgt über den USB-Port des Arduino.

	[[Datei:Verdrahtungsplan Chamaleonlampe.png\|400px\|thumb\|left\|Absatz\|Abbildung 1: Verdrahtungsplan der Chamäleonlampe]]		[[Datei:Verdrahtungsplan Chamaleonlampe.png\|400px\|thumb\|left\|Absatz\|Abbildung 4: Verdrahtungsplan der Chamäleonlampe]]
	<br clear = all>		<br clear = all>

	~~== Funktionsweise des Farbsensors ==~~

	Der TCS34725 ist ein Sensor, mit dem RGB-Farbwerte gemessen werden. Auf dem Modul ist auch ein LED verbaut, damit die Farben von nicht selbst leuchtenden Gegenständen ermittelt werden können. Mit dem Sensor lassen sich Gegenstände nach Farbe sortieren. Das Modul verfügt über einen IR-Sperrfilter, der die IR-Spektralkomponente des einfallenden Lichts minimimiert und somit eine genaue Farbmessung ermöglicht. Der Sensor kann zwischen 3.3V bis 5V betrieben werden und ist dementsprechend auch für Raspberry Pi und ESP8266 oder ESP32 geeignet. Die Kommunikation erfolgt über den I2C-Bus und erspart mühsames Verdrahten. Technisch besteht der Sensor im Wesentlichen aus vier Fotodioden.
	Davon besitzen drei einen Farbfilter, sodass die Diode jeweils nur auf rote, grüne, oder blaue Wellenlängen empfindlich ist. Die vierte Diode hat keinen Filter ("clear"), reagiert somit auf alle Wellenlängen und lässt sich etwa zur Messung der Helligkeit verwenden.

	== Umsetzung (HW/SW) ==		== Umsetzung (HW/SW) ==