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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Probleme mit TSL 3301-LF


Autor: Markus (Gast)
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Hallo.
Hat sich von euch schon mal jemand mit einem Zeilensensor der Fa Taos 
beschäftigt? Ich hab hier aktuell den Sensor TSL3301−LF, das ist ein 
Zeilensensor mit 102 Pixeln und integriertem A/D Wandler und serieller 
Datenschnittstelle. Ich betreibe den Sensor an einen PIC18F14K50 und 
sende die Daten via serieller Schnittstelle an den PC. Das funktioniert 
soweit auch ganz gut. Mein Problem ist folgendes:

Beleuchte ich den Sensor sehr stark, geht er wie zu erwarten in 
Sättingung. Klebe ich den Sensor jedoch ab, so dass kein Licht auf den 
Sensor fällt, bekomme ich zufälliges wildes Gezappel zwischen 0 und 255. 
Sieht aus wie sehr sehr starkes Rauschen. Das gleiche auch bei einer 
abdunklung, also wenn der Sensor nicht übersteuert wird.
Die Beleichtungszeit hat auch einen erkennbaren Einfluss, das "Rauschen" 
bleibt jedoch. Der Sensor ist relativ einfach aufgebaut, so dass ich 
nicht viele Einstellungsmöglichkeiten hab, daher bin ich ziemlich 
ratlos. Hat von euch jemand eine Idee?

Gruß Markus

MAIN:
  Reset_TWI();  //Reset Photosensor
  Start_Int();  //Start Integration
  Delay_Integration_Time(23);  // 100µs Belichtungszeit abwarten
  Stopp_Int();  //Stopp Integration and start sample results
  Read_Pixels();

***************************

void Reset_TWI(void)
{
  SDO = 0;    // Clear SDO
  Pulse_SCK(30);  // Pulse SCLK 30 times

  // Interface Reset
  SDO = 1;    // Set SDO
  Pulse_SCK(10);  // Pulse SCLK 10 times

  Send_Byte(0x1B);  // Send RESET Command
  Pulse_SCK(5);  // Pulse SCLK 5 times

  // Register Initialisation
  Send_Byte(0x5F);  // Write to Mode Register
  Send_Byte(0x00);  // Clear Mode Register

  Send_Byte(0x40);   // Offset 34 left pixels
  Send_Byte(0x00);   // Offset = 0

  Send_Byte(0x41);  // Gain 34 left pixels
  Send_Byte(0x00);   // Gain = 1

  Send_Byte(0x42);   // Offset middle 34 pixels
  Send_Byte(0x00);   // Offset = 0

  Send_Byte(0x43);   // Gain middle 34 pixels
  Send_Byte(0x00);   // Gain = 1

  Send_Byte(0x44);  // Offset right 34 pixels
  Send_Byte(0x00);   // Offset = 0

  Send_Byte(0x45);  // Gain right 34 pixels
  Send_Byte(0x00);  // Gain = 1

}//end Reset_TWI

void Start_Int(void)
{
  Send_Byte(0x08);  // Start Integration
  Pulse_SCK(22);  // Pulse SCK 22x
}//end Start_Int

void Stopp_Int(void)
{
  Send_Byte(0x10);  // stopp Integration
  Pulse_SCK(5);  // Pulse SCK 5x
}//end Stopp_Int

void Read_Pixels(void)
{
  unsigned int Pixels;
  unsigned char Buffer = 0;

  Send_Byte(0x02);  // Start reading pixels
  do    // wait until AD conversion is finished
  {
    Pulse_SCK(1);
  }while(SDI == 1);

  for(Pixels = 0; Pixels <102; Pixels++)
  {                      // reading value and send to PC
     Buffer = 0;
     Buffer = ReceiveValue();  // get value of pixel
     while(!TXSTAbits.TRMT);  // wait until Transmitter is ready
     TXREG = Buffer;    // send value
  }
}//end void Read_Pixels

unsigned char ReceiveValue(void)
{
  unsigned int BitCount;
  unsigned char PixelValue;

  PixelValue = 0x00;
  for(BitCount = 8; BitCount > 0; BitCount--)
  {
     Pulse_SCK(1);  // get next bit of sensor
     PixelValue = PixelValue << 1;  // shift pixel value left
                // store pixel value in variable
     if(SDI == 1)  {  PixelValue |= 0x01;  }
     else     {  PixelValue &= 0xFE;   }
  }
  Pulse_SCK(2);  // wait for Stopp and start bit
  return(PixelValue);
}//end ReceiveValue

Autor: Joachim K. (minifloat)
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Hat der Sensor eine AGC, die vom Mittelwert der letzten Messung 
gesteuert wird?
mfg mf

Autor: Markus (Gast)
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Nein, hat er nicht. Den Gain kann man ausschließlich manuell, vor der 
Messung, einstellen.

Autor: Holger (Gast)
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Hallo Markus,

wollte mal hören ob du ein Lösung gefunden hast.
Ich starte nun auch mit einem Projekt wo dieser Chip zum Einatz
kommt, eventuell können wir uns da ja austauschen.

Bin gerade dran die optik zu testen.

Gruß
Holger

Autor: Markus (Gast)
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Hallo Holger.
Ja ich hab die Lösung gefunden: Der Sensor sendet mir für jeden Pixel 
ein Byte an Daten. Die Daten werden Bit für Bit seriell übertragen. Das 
LSB (niederwertigste Bit) zuerst und so weiter. Ich hab das erste Bit 
vom Sensor empfangen und nach links geshiftet, do dass nach auslesen des 
Sensors das LSB ganz links stand:

   LSB                                   MSB
   Bit0 Bit1 Bit2 Bit3   Bit4 Bit5 Bit6 Bit7

Nun habe ich das ganze geändert, beim Empfangen wird nun ganz links 
gespeichert und dann nach rechts geschoben. Dann Stehen die Messwerte 
richtig herum im Ergebnis.

Ich hab aber noch ein weiteres Problem, der Sensor ist unheimlich 
empfindlich. Der Messbereich endet bei 18Lux. Das ist für mich viel zu 
wenig. Meines Erachtens kann das nur von einer zu langen Belichtungszeit 
her kommen. Die Pause nach dem Start der Integration (0x08) hab ich 
schon auf 9,3µs gekürzt.

Bist duch auf die gleichen Probleme gestoßen, oder liegt es an meiner 
Implementierung? Vielleicht fällt dir an meinem Code von oben noch was 
auf warum ich so einen kleinen Messbereich habe.
Meiner Meinung nach kann es eigentlich nur an einer zu langen 
Belichtungszeit liegen.

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