M5Stackでカラーセンサー

Color recognition sensor ・ 颜色识别

Colorユニット（TCS3472）で色を読み取り、識別します。

部品リスト（BOM）

配線

• M5Stack Core2 → Unit Color (grove_i2c)

作り方

M5Stack Core2とColor Unit（TCS3472）を使って、色を読み取って識別する装置です。Color Unitが対象物のRGB値を測定し、Core2の画面に色名を表示します。I2C通信でデータをやり取りするので、配線はとても簡単です。

1. 部品を用意する — 用意するもの：M5Stack Core2本体、Color Unit（TCS3472搭載）、Groveケーブル（赤色コネクタ、通常ユニットに付属）、Core2とパソコンをつなぐUSB-Cケーブル。
2. Groveケーブルでつなぐ — Color UnitはI2C接続（赤色）です。Groveケーブルの一端をColor Unitに、もう一端をCore2の赤いPort.A（I2Cポート）に差し込みます。コネクタは一方向にしか入らないので、無理に押し込まないでください。
3. パソコンにつないでMicroPythonを書き込む — USB-CケーブルでCore2をパソコンにつなぎます。UIFlowやThonnyなどのツールで、Core2にMicroPythonファームウェアが入っていることを確認し、下のコードをデバイスにコピーして実行します。
4. 色を読み取って識別する — コードを実行すると、Core2の画面にRGB値と識別された色名が表示されます。Color Unitのセンサーを対象物に近づけて、色が正しく認識されるか確認してください。

サンプルコード（micropython）

# M5Stack Core2 + Color Unit (TCS3472) - Color recognition
# Wiring: Color Unit -> Core2 red Port.A (I2C)
import time
from machine import Pin, I2C
from m5stack import lcd

# Initialize I2C on Port.A (Core2: scl=22, sda=21)
i2c = I2C(0, scl=Pin(22), sda=Pin(21), freq=100000)

# TCS3472 I2C address is 0x29
TCS3472_ADDR = 0x29

# Register addresses
REG_ENABLE = 0x80
REG_ATIME = 0x81
REG_CONTROL = 0x8F
REG_RGBC_DATA = 0x94

# Enable register bits
ENABLE_PON = 0x01
ENABLE_AEN = 0x02

# Initialize sensor
def init_sensor():
    # Power on
    i2c.writeto(TCS3472_ADDR, bytes([REG_ENABLE, ENABLE_PON]))
    time.sleep(0.01)
    # Enable ADC
    i2c.writeto(TCS3472_ADDR, bytes([REG_ENABLE, ENABLE_PON | ENABLE_AEN]))
    # Set integration time (ATIME = 0xFF -> 2.4ms, low resolution but fast)
    i2c.writeto(TCS3472_ADDR, bytes([REG_ATIME, 0xFF]))
    # Set gain (CONTROL = 0x00 -> 1x gain)
    i2c.writeto(TCS3472_ADDR, bytes([REG_CONTROL, 0x00]))
    time.sleep(0.01)

# Read RGBC data (clear, red, green, blue) as 16-bit values
def read_rgbc():
    data = i2c.readfrom_mem(TCS3472_ADDR, REG_RGBC_DATA, 8)
    c = data[0] | (data[1] << 8)
    r = data[2] | (data[3] << 8)
    g = data[4] | (data[5] << 8)
    b = data[6] | (data[7] << 8)
    return r, g, b, c

# Simple color name based on normalized RGB
def color_name(r, g, b):
    total = r + g + b
    if total == 0:
        return "Black"
    # Normalize to 0-1
    rn = r / total
    gn = g / total
    bn = b / total
    if rn > 0.6 and gn < 0.3 and bn < 0.3:
        return "Red"
    if gn > 0.6 and rn < 0.3 and bn < 0.3:
        return "Green"
    if bn > 0.6 and rn < 0.3 and gn < 0.3:
        return "Blue"
    if rn > 0.4 and gn > 0.4 and bn < 0.2:
        return "Yellow"
    if rn > 0.3 and gn < 0.3 and bn > 0.3:
        return "Purple"
    if rn < 0.2 and gn < 0.2 and bn < 0.2:
        return "Black"
    if rn > 0.3 and gn > 0.3 and bn > 0.3:
        return "White"
    return "Unknown"

init_sensor()

while True:
    r, g, b, c = read_rgbc()
    name = color_name(r, g, b)
    lcd.clear()
    lcd.print('R: %d' % r, 10, 20)
    lcd.print('G: %d' % g, 10, 40)
    lcd.print('B: %d' % b, 10, 60)
    lcd.print('Color: %s' % name, 10, 80)
    time.sleep(1)

コツ・安全上の注意

• 安全：Core2とColor Unitは低電圧（5V）で動作しますが、水や金属片がコネクタや基板に触れないように注意してください。結露や水滴がかかる場所では使用しないでください。
• Color Unitのセンサーは光を感知するため、測定する対象物にしっかり密着させると外光の影響を減らせます。また、明るい光源の近くでは誤認識しやすいので注意してください。
• 色の識別は簡易的なアルゴリズムです。より正確に識別したい場合は、あらかじめ既知の色を測定してキャリブレーションすることをおすすめします。
• I2Cデバイスは複数接続できますが、Core2のPort.Aは1つだけです。複数のI2Cユニットを使う場合はPaHubが必要です。

この作り方はAIが構成から生成したものです（未検証）。通電前に配線とコードをご確認ください。

この構成はAIが実在するM5Stack部品から設計し、ポート互換をサーバで検証したものです。編集・共有できます。

UnitKit は M5Stack® 製品向けの非公式ツール。作りたいものを書くと、部品リストと配線図が出ます。