Der Farbsensor kann die Farbe oder die Stärke des Lichts erkennen, das durch das kleine Fenster in der Vorderseite des Sensors eindringt. Der Farbsensor kann in drei verschiedenen Modi verwendet werden: Farbmodus, Modus „Stärke des reflektierten Lichts“ und Modus „Stärke des Umgebungslichts“.

Farbmodus

Im Farbmodus kann der Farbsensor die Farbe eines nahen Objekts bzw. die Farbe einer Oberfläche in der Nähe des Sensors erkennen. Du kannst den Farbmodus bspw. dazu verwenden, die Farbe eines LEGO Teils zu erkennen, das in geringer Entfernung vor den Sensor gehalten wird, oder um die Farbe unterschiedlicher Markierungen auf einem Blatt Papier zu erkennen.

Tipps und Tricks

Wenn sich der Farbsensor im Farbmodus befindet, werden die roten, grünen und blauen LED-Lampen vorne am Sensor angeschaltet.

Der Sensor kann sieben verschiedene Farben erkennen: Schwarz, Blau, Grün, Gelb, Rot, Weiß und Braun. Ein andersfarbiges Objekt kann als „Keine Farbe“ oder als ähnliche Farbe erkannt werden. Ein oranges Objekt könnte bspw. als rot oder gelb erkannt werden, was vom Rot-Anteil im Orange abhängig wäre, oder aber auch als braun oder schwarz, wenn es sich um einen sehr dunklen Orangeton handelt oder das Objekt zu weit vom Sensor entfernt ist.

Tipps und Tricks

Das Objekt oder die Oberfläche sollte sich sehr nah am Sensor befinden (ohne ihn zu berühren), damit die Farbe richtig erkannt wird.

Modus „Stärke des reflektierten Lichts“

Im Modus „Stärke des reflektierten Lichts“ erkennt der Farbsensor die Stärke des Lichts, das in den Sensor eindringt. Die Lichtstärke wird als Prozentwert zwischen 0 und 100 gemessen, wobei 0 für „sehr dunkel“ und 100 für „sehr hell“ steht.

Wenn sich der Farbsensor im Modus „Stärke des reflektierten Lichts“ befindet, dann wird die rote LED-Lampe vorne am Sensor angeschaltet. Wenn sich der Sensor in der Nähe eines Objekts oder einer Oberfläche befindet, dann wird das rote Licht von dem Objekt bzw. der Oberfläche reflektiert und dringt in den Sensor ein, um dort erkannt zu werden. Das kannst du nutzen, um Farbtöne auf einer Oberfläche oder einem Objekt zu messen, weil dunklere Farbtöne weniger rotes Licht zum Sensor reflektieren.

Du kannst diesen Modus verwenden, um bspw. deinen Roboter einer schwarzen Linie auf einer weißen Oberfläche folgen zu lassen. Wenn der Sensor die schwarze Linie passiert, nimmt die Stärke des gemessenen Lichts allmählich ab, je mehr sich der Sensor der schwarzen Linie nähert. Auf diese Weise lässt sich feststellen, wie nah der Roboter der Linie bereits gekommen ist.

Tipps und Tricks

Im Modus „Stärke des reflektierten Lichts“ wird die Gesamtmenge des Lichts gemessen, das in den Sensor eindringt. Hierzu zählen das von der roten LED-Lampe reflektierte Licht sowie das Licht jeglicher anderen Lichtquellen im Raum. Der Sensor sollte möglichst nah an der zu messenden Oberfläche positioniert werden (ohne diese zu berühren), um den Einfluss anderer Lichtquellen zu reduzieren.

Modus „Stärke des Umgebungslichts“

Im Modus „Stärke des Umgebungslichts“ erkennt der Farbsensor die Stärke des Lichts, das in den Sensor eindringt – genau wie im Modus „Stärke des reflektierten Lichts“. Die Lichtstärke wird als Prozentwert zwischen 0 und 100 gemessen, wobei 0 für „sehr dunkel“ und 100 für „sehr hell“ steht.

Wenn sich der Farbsensor im Modus „Stärke des Umgebungslichts“ befindet, dann beginnt eine blaue LED-Lampe vorne am Sensor schwach zu leuchten. An dem blauen Licht erkennst du, dass sich der Sensor im Modus „Stärke des Umgebungslichts“ befindet. Dieses blaue Licht beeinflusst die Lichtmessung jedoch nur, wenn ein Objekt direkt vor dem Sensor auftaucht.

Diesen Modus kannst du verwenden, um die Helligkeit der Zimmerbeleuchtung zu erkennen oder um zu erkennen, ob andere Lichtquellen auf den Sensor leuchten. Mit dieses Modus lässt sich auch erkennen, dass die Zimmerbeleuchtung eingeschaltet wird oder dass mit einer Taschenlampe auf deinen Roboter geleuchtet wird.

Daten des Farbsensors

Der Farbsensor kann die folgenden Daten ausgeben:

Daten	Typ	Bereich	Hinweise
Farbe	Numerische Werte	0 bis 7	Wird im Farbmodus verwendet. 0 = Keine Farbe 1 = Schwarz 2 = Blau 3 = Grün 4 = Gelb 5 = Rot 6 = Weiß 7 = Braun
Licht	Numerische Werte	0 bis 100	Wird in den Modi „Stärke des reflektierten Lichts“ und „Stärke des Umgebungslichts“ verwendet. Misst die Lichtstärke als Prozentwert: 0 = sehr dunkel, 100 = sehr hell

Beispiel 1: Fahre, bis eine schwarze Linie erreicht wird (Methode 1)

Dieses Programm lässt einen Roboter fahren, bis der Farbsensor eine schwarze Farbe erkennt. Daraufhin stoppt das Programm den Roboter. Bei diesem Programm wird ein Warte-Block im Modus „Farbsensor – Vergleichen – Farbe“ verwendet, um den Roboter nach schwarzer Farbe suchen zu lassen.

Tipps und Tricks

Wenn du dieses Programm zusammen mit einem nach unten gerichteten und in Bodennähe montierten Farbsensor an deinem Roboter verwendest, kann der Roboter fahren, bis er die Linie erreicht.

Beispiel 2: Fahre, bis eine schwarze Linie erreicht wird (Methode 2)

Dieses Programm lässt einen Roboter fahren, bis der Farbsensor eine dunkle Farbe erkennt. Daraufhin stoppt das Programm den Roboter. In diesem Programm wird der Warte-Block im Modus „Farbsensor – Vergleichen – Stärke des reflektierten Lichts“ verwendet, um darauf zu warten, dass eine Lichtstärke von weniger als 50 % erkannt wird.

Tipps und Tricks

Im Vergleich zur oben im Beispiel 1 beschriebenen Methode gestattet dir dieses Programm, genau einzustellen, wie dunkel die Linie sein muss, indem du den Schwellenwert (hier 50 %) änderst. Darüber hinaus stoppt der Roboter an jeder dunklen Farbe – nicht nur an Schwarz.

Beispiel 3: Fahre nur bei eingeschalteter Zimmerbeleuchtung

Dieses Programm lässt einen Roboter fahren, wenn die Zimmerbeleuchtung eingeschaltet ist, und stoppen, wenn du die Lampen ausschaltest. Bei diesem Programm wird ein Schalter im Modus „Farbsensor – Vergleichen – Stärke des Umgebungslichts“ verwendet, um zu testen, ob die Lichtstärke weniger als 20 % beträgt. Der Schalter entscheidet, ob die Motoren an- oder ausgeschaltet werden. Der Schalter wird in einer Schleife wiederholt, damit der Roboter immer wieder auf veränderte Lichtverhältnisse reagiert.

Beispiel 4: Sag „Red“, „Green“ und „Blue“, wenn du diese Farben erkennst.

Dieses Programm lässt den EV3-Stein „Red“, „Green“ und „Blue“ sagen, wenn der Farbsensor diese Farben erkennt. In diesem Programm wird ein Schalter im Modus „Farbsensor – Messen – Farbe“ verwendet, um je nach erkannter Farbe unterschiedliche Klang-Blöcke auszuwählen. Ein Fall „Keine Farbe“ wird hinzugefügt und als Standardvorgabe ausgewählt, damit der EV3-Stein nichts sagt, wenn er keine der drei Farben „sieht“.

Beispiel 5: Zeige einen Zähler für das reflektierte Licht an.

Mit diesem Program wird auf dem EV3-Display ein grafischer Lichtzähler angezeigt. Bei diesem Programm wird ein Farbsensor-Block im Modus „Messen – Stärke des reflektierten Lichts“ verwendet, um die Stärke des reflektierten Lichts (0 bis 100) zu messen und das Ergebnis über eine Datenleitung zu übertragen. Das Ergebnis wird dann mit dem Faktor 1,78 multipliziert, um es auf die Bildschirmbreite des EV3-Steins (178 Pixel) zu skalieren und dann als Breite eines ausgefüllten Rechtecks zu verwenden. Der Prozess wird in einer Schleife wiederholt, damit die Anzeige ständig aktualisiert wird.

Tipps und Tricks

Bewege den Farbsensor über Oberflächen unterschiedlicher Farben und Farbtöne, während dieses Programm ausgeführt wird. Dabei wirst du feststellen, welche Farben mehr Licht reflektieren.

Farbsensor-Blöcke und Farbsensor-Modi

Die nachstehende Tabelle enthält alle Programmierblöcke und Modi, die du zusammen mit dem Farbsensor verwenden kannst.

Block	Modus	Verwendungszweck
Warten	Farbsensor – Vergleichen – Farbe	Warten, dass der Sensor eine der ausgewählten Farben erkennt.
Warten	Farbsensor – Vergleichen – Stärke des reflektierten Lichts	Warten, bis die Stärke des reflektierten Lichts einen bestimmten Wert erreicht.
Warten	Farbsensor – Vergleichen – Stärke des Umgebungslichts	Warten, bis die Stärke des Umgebungslichts einen bestimmten Wert erreicht.
Warten	Farbsensor – Ändern – Farbe	Warten, bis sich die erkannte Farbe ändert.
Warten	Farbsensor – Ändern – Stärke des reflektierten Lichts	Warten, bis sich die Stärke des reflektierten Lichts um einen bestimmten Wert geändert hat.
Warten	Farbsensor – Ändern – Stärke des Umgebungslichts	Warten, bis sich die Stärke des Umgebungslichts um einen bestimmten Wert geändert hat.
Schleife	Farbsensor – Farbe	Eine Sequenz von Blöcken wiederholen, bis eine der ausgewählten Farben erkannt wird.
Schleife	Farbsensor – Stärke des reflektierten Lichts	Eine Sequenz von Blöcken wiederholen, bis die Stärke des reflektierten Lichts einen bestimmten Wert erreicht hat.
Schleife	Farbsensor – Stärke des Umgebungslichts	Eine Sequenz von Blöcken wiederholen, bis die Stärke des Umgebungslichts einen bestimmten Wert erreicht hat.
Schalter	Farbsensor – Messen – Farbe	Je nach erkannter Farbe zwischen zwei oder mehr verschiedenen Blocksequenzen wählen.
Schalter	Farbsensor – Vergleichen – Farbe	Je nachdem, ob eine der ausgewählten Farben erkannt wurde, eine von zwei Blocksequenzen auswählen.
Schalter	Farbsensor – Stärke des reflektierten Lichts	Je nach Stärke des reflektierten Lichts eine von zwei Blocksequenzen auswählen.
Schalter	Farbsensor – Vergleichen – Stärke des Umgebungslichts	Je nach Stärke des Umgebungslichts eine von zwei Blocksequenzen auswählen.
Farbsensor	Messen – Farbe	Die erkannte Farbe (0 bis 7) messen und das Ergebnis über eine numerische Datenleitung abrufen.
Farbsensor	Messen – Stärke des reflektierten Lichts	Die Stärke des reflektierten Lichts (0 bis 100) messen und das Ergebnis über eine numerische Datenleitung abrufen.
Farbsensor	Messen – Stärke des Umgebungslichts	Die Stärke des Umgebungslichts (0 bis 100) messen und das Ergebnis über eine numerische Datenleitung abrufen.
Farbsensor	Vergleichen – Farbe	Die erkannte Farbe mit einer oder mehreren ausgewählten Farben vergleichen und das Ergebnis über eine logische Datenleitung abrufen (der Wert „Wahr“ wird ausgegeben, wenn die erkannte Farbe mit einer der ausgewählten Farben übereinstimmt).
Farbsensor	Vergleichen – Stärke des reflektierten Lichts	Die Stärke des reflektierten Lichts mit einer Schwelle vergleichen und das Ergebnis über eine logische Datenleitung abrufen.
Farbsensor	Vergleichen – Stärke des Umgebungslichts	Die Stärke des Umgebungslichts mit einer Schwelle vergleichen und das Ergebnis über eine logische Datenleitung abrufen.
Messwerterfassung		Siehe Messwerterfassung.

Verwendung des Farbsensors