In diesem unterhaltsamen Projekt verbinden Sie einen TCS3200D/TCS230 Farbsensor mit einem ESP32 und streamen die erkannten Farben in Echtzeit an einen Webbrowser. Die Webseite zeigt einen verspielten animierten Minion-Charakter, dessen Hautfarbe live basierend auf dem, was der Sensor erkennt, aktualisiert wird. Um die Erstellung der Web-Oberfläche und die Verwaltung der WebSocket-Kommunikation zu vereinfachen, verwendet dieses Projekt die DIYables ESP32 WebApps Bibliothek.
Eine Schritt-für-Schritt Video-Anleitung ist auch am Ende dieses Tutorials verfügbar.
Falls Sie neu beim TCS3200D/TCS230 Farbsensor oder den DIYables ESP32 WebApps sind, helfen Ihnen die folgenden Tutorials dabei, sich einzuarbeiten:
Das folgende Diagramm zeigt, wie Sie den TCS3200 Farbsensor mit einem ESP32 verbinden:
| TCS3200 Farbsensor | ESP32 |
| VCC | 5V (VIN) |
| GND | GND |
| S0 | GPIO 17 |
| S1 | GPIO 16 |
| S2 | GPIO 18 |
| S3 | GPIO 5 |
| OUT | GPIO 19 |

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Wenn Sie nicht wissen, wie Sie ESP32 und andere Komponenten mit Strom versorgen, finden Sie Anleitungen im folgenden Tutorial: Wie man ESP32 mit Strom versorgt.
Hier ist der schrittweise Ablauf dieses Projekts:
Jede Sekunde liest der ESP32 den Farbsensor, indem er zwischen den rot-, grün- und blau-Filtern über die S2/S3 Steuerpins wechselt und die Pulsbreite am OUT-Pin misst.
Die rohen Pulsbreiten-Werte werden mithilfe von Kalibrierungsdaten (erhalten vom
Sensor-Kalibrierungsschritt) in 0–255 RGB-Werte konvertiert.
Die RGB-Werte werden in einen HEX-Farbstring wie #FF8000 formatiert.
Dieser Farbstring wird über WebSocket durch die DIYables ESP32 WebApps Bibliothek an alle verbundenen Webbrowser gesendet.
Auf der Webseite empfängt JavaScript die Farbe und wendet sie sofort auf Körper, Arme und Augenlider des Minion-Charakters an.
Dieses Projekt besteht aus 4 Dateien:
ColorSensorESP32.ino - Haupt-Sketch: initialisiert den Sensor, liest Farben und sendet sie an die Webseite
CustomWebApp.h - Header-Datei: deklariert die benutzerdefinierte Web-App-Seitenklasse
CustomWebApp.cpp - Implementierungsdatei: verwaltet WebSocket-Nachrichten mit der "Color sensor:" Kennung
custom_page_html.h - Webseite: der animierte Minion erstellt mit HTML/CSS/JavaScript, der auf eingehende Farben reagiert
ColorSensorESP32.ino
#include <DIYables_ESP32_Platform.h>
#include <DIYablesWebApps.h>
#include "CustomWebApp.h"
const char WIFI_SSID[] = "YOUR_WIFI_SSID";
const char WIFI_PASSWORD[] = "YOUR_WIFI_PASSWORD";
const int S0 = 17;
const int S1 = 16;
const int S2 = 18;
const int S3 = 5;
const int sensorOut = 19;
ESP32ServerFactory serverFactory;
DIYablesWebAppServer webAppsServer(serverFactory, 80, 81);
DIYablesHomePage homePage;
CustomWebAppPage customPage;
unsigned long lastColorRead = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
delay(1000);
Serial.println("Starting Custom WebApp...");
pinMode(S0, OUTPUT);
pinMode(S1, OUTPUT);
pinMode(S2, OUTPUT);
pinMode(S3, OUTPUT);
pinMode(sensorOut, INPUT);
digitalWrite(S0, HIGH);
digitalWrite(S1, LOW);
webAppsServer.addApp(&homePage);
webAppsServer.addApp(&customPage);
if (!webAppsServer.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD)) {
while (1) {
Serial.println("Failed to connect to WiFi!");
delay(1000);
}
}
Serial.println("Custom WebApp ready!");
customPage.sendToWeb("Arduino is ready!");
}
void loop() {
webAppsServer.loop();
if (millis() - lastColorRead > 1000) {
digitalWrite(S2, LOW);
digitalWrite(S3, LOW);
int r = map(pulseIn(sensorOut, LOW), 31, 150, 255, 0);
digitalWrite(S2, HIGH);
digitalWrite(S3, HIGH);
int g = map(pulseIn(sensorOut, LOW), 35, 180, 255, 0);
digitalWrite(S2, LOW);
digitalWrite(S3, HIGH);
int b = map(pulseIn(sensorOut, LOW), 30, 150, 255, 0);
char hexColor[8];
sprintf(hexColor, "#%02X%02X%02X", constrain(r, 0, 255), constrain(g, 0, 255), constrain(b, 0, 255));
customPage.sendToWeb(String(hexColor));
Serial.println("Sent to Minion: " + String(hexColor));
lastColorRead = millis();
}
}
CustomWebApp.h
#ifndef CUSTOM_WEBAPP_H
#define CUSTOM_WEBAPP_H
#include <DIYablesWebApps.h>
class CustomWebAppPage : public DIYablesWebAppPageBase {
private:
static const String APP_IDENTIFIER;
public:
CustomWebAppPage();
void handleHTTPRequest(IWebClient& client) override;
void handleWebSocketMessage(IWebSocket& ws, const char* message, uint16_t length) override;
const char* getPageInfo() const override;
String getNavigationInfo() const override;
void onCustomMessageReceived(void (*callback)(const String& payload));
void sendToWeb(const String& message);
};
#endif
CustomWebApp.cpp
#include "CustomWebApp.h"
#include "custom_page_html.h"
const String CustomWebAppPage::APP_IDENTIFIER = "Color sensor:";
void (*customMessageCallback)(const String& payload) = nullptr;
CustomWebAppPage::CustomWebAppPage() : DIYablesWebAppPageBase("/custom") {
}
void CustomWebAppPage::handleHTTPRequest(IWebClient& client) {
sendHTTPHeader(client);
client.print(CUSTOM_PAGE_HTML);
}
void CustomWebAppPage::handleWebSocketMessage(IWebSocket& ws, const char* message, uint16_t length) {
String messageStr = String(message, length);
Serial.print("Color sensor WebApp received: ");
Serial.println(messageStr);
if (messageStr.startsWith(APP_IDENTIFIER)) {
String payload = messageStr.substring(APP_IDENTIFIER.length());
if (customMessageCallback) {
customMessageCallback(payload);
}
}
}
void CustomWebAppPage::onCustomMessageReceived(void (*callback)(const String& payload)) {
customMessageCallback = callback;
}
void CustomWebAppPage::sendToWeb(const String& message) {
String fullMessage = APP_IDENTIFIER + message;
broadcastToAllClients(fullMessage.c_str());
}
const char* CustomWebAppPage::getPageInfo() const {
return "🔧 Color sensor WebApp";
}
String CustomWebAppPage::getNavigationInfo() const {
String result = "<a href=\"";
result += getPagePath();
result += "\" class=\"app-card custom\" style=\"background: linear-gradient(135deg, #007bff 0%, #0056b3 100%);\">";
result += "<h3>🔧 Color sensor WebApp</h3>";
result += "<p>Simple template for your own apps</p>";
result += "</a>";
return result;
}
custom_page_html.h
#ifndef CUSTOM_PAGE_HTML_H
#define CUSTOM_PAGE_HTML_H
const char CUSTOM_PAGE_HTML[] PROGMEM = R"HTML_WRAPPER(
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0, maximum-scale=1.0, user-scalable=no">
<title>Mobile Laughing Minion</title>
<style>
body { margin: 0; padding: 20px; box-sizing: border-box; display: flex; flex-direction: column; justify-content: flex-start; align-items: center; background-color: #f0f8ff; font-family: sans-serif; overflow-x: hidden; }
.text { font-size: clamp(16px, 5vw, 24px); font-weight: bold; color: #333; margin-bottom: 20px; text-align: center; z-index: 10; }
.scale-wrapper { transform-origin: top center; display: flex; justify-content: center; align-items: flex-start; }
.minion-container { position: relative; width: 200px; height: 400px; }
.body { position: absolute; top: 20px; left: 25px; width: 150px; height: 300px; background-color: #FFD90F; border-radius: 75px; box-shadow: inset -10px -10px 20px rgba(0,0,0,0.1); overflow: hidden; z-index: 2; transition: background-color 0.5s; }
.overalls { position: absolute; bottom: 0; width: 100%; height: 90px; background-color: #225A94; border-radius: 0 0 75px 75px; box-shadow: inset -10px -10px 20px rgba(0,0,0,0.2); }
.pocket { position: absolute; bottom: 30px; left: 50px; width: 50px; height: 40px; background-color: #1A4674; border-radius: 10px 10px 20px 20px; border: 2px dashed #fce144; }
.strap { position: absolute; top: 65px; left: 0; width: 100%; height: 25px; background-color: #333; z-index: 1; }
.goggles-wrapper { position: absolute; top: 50px; left: -5px; width: 160px; display: flex; justify-content: center; z-index: 3; }
.goggle { position: relative; width: 50px; height: 50px; background-color: white; border: 12px solid #999; border-radius: 50%; box-shadow: 3px 3px 8px rgba(0,0,0,0.2), inset 3px 3px 8px rgba(0,0,0,0.1); margin: 0 -2px; overflow: hidden; }
.pupil { position: absolute; top: 50%; left: 50%; width: 20px; height: 20px; background-color: #4B3621; border-radius: 50%; transform: translate(-50%, -50%); transition: transform 0.2s ease-out; }
.pupil::after { content: ''; position: absolute; top: 4px; left: 4px; width: 6px; height: 6px; background-color: black; border-radius: 50%; }
.catchlight { position: absolute; top: 2px; right: 4px; width: 4px; height: 4px; background-color: white; border-radius: 50%; z-index: 4; }
.eyelid { position: absolute; top: 0; left: 0; width: 100%; height: 100%; background-color: #FFD90F; border-bottom: 3px solid #D4B200; transform-origin: top; transform: scaleY(0); z-index: 5; animation: blink 4s infinite; }
.mouth { position: absolute; top: 145px; left: 35px; width: 80px; height: 45px; background-color: #3E2723; border-radius: 10px 10px 60px 60px; overflow: hidden; z-index: 3; box-shadow: inset 0 5px 10px rgba(0,0,0,0.5); animation: laugh 0.2s infinite alternate ease-in-out; }
.teeth { position: absolute; top: 0; left: 0; width: 100%; height: 14px; background-color: #fff; border-radius: 0 0 5px 5px; }
.tongue { position: absolute; bottom: -5px; left: 20px; width: 40px; height: 25px; background-color: #FF5252; border-radius: 50%; animation: wag 0.2s infinite alternate ease-in-out; }
.arm { position: absolute; top: 140px; width: 25px; height: 80px; background-color: #FFD90F; border-radius: 12px; z-index: 1; transition: background-color 0.5s; }
.arm.left { left: 10px; transform: rotate(35deg); }
.arm.right { right: 15px; transform: rotate(-35deg); }
.glove { position: absolute; bottom: -15px; left: -5px; width: 35px; height: 35px; background-color: #333; border-radius: 50%; }
.leg { position: absolute; bottom: 50px; width: 25px; height: 40px; background-color: #225A94; z-index: 1; }
.leg.left { left: 60px; }
.leg.right { left: 115px; }
.shoe { position: absolute; bottom: -15px; left: -10px; width: 45px; height: 20px; background-color: #222; border-radius: 20px 20px 5px 5px; border-bottom: 5px solid #111; }
@keyframes blink { 0%, 94%, 100% { transform: scaleY(0); } 97% { transform: scaleY(1); } }
@keyframes laugh { 0% { height: 40px; transform: scaleX(1); } 100% { height: 55px; transform: scaleX(1.05); } }
@keyframes wag { 0% { transform: translateY(0); } 100% { transform: translateY(-3px); } }
</style>
</head>
<body>
<div class="text" id="status-text">Just watch him look around! 👀</div>
<div class="scale-wrapper" id="minionWrapper">
<div class="minion-container">
<div class="arm left" id="armL"><div class="glove"></div></div>
<div class="arm right" id="armR"><div class="glove"></div></div>
<div class="leg left"><div class="shoe"></div></div>
<div class="leg right"><div class="shoe"></div></div>
<div class="body" id="minionBody">
<div class="overalls">
<div class="pocket"></div>
</div>
<div class="strap"></div>
<div class="goggles-wrapper">
<div class="goggle"><div class="pupil"><div class="catchlight"></div></div><div class="eyelid" id="eyelidL"></div></div>
<div class="goggle"><div class="pupil"><div class="catchlight"></div></div><div class="eyelid" id="eyelidR"></div></div>
</div>
<div class="mouth">
<div class="teeth"></div>
<div class="tongue"></div>
</div>
</div>
</div>
</div>
<script>
const APP_IDENTIFIER = 'Color sensor:';
let ws = null;
function connectWebSocket() {
ws = new WebSocket('ws:
ws.onopen = () => document.getElementById('status-text').textContent = "ESP32 - Color Sensor";
ws.onclose = () => setTimeout(connectWebSocket, 2000);
ws.onmessage = (event) => {
if (event.data.startsWith(APP_IDENTIFIER)) {
let color = event.data.substring(APP_IDENTIFIER.length);
document.getElementById('minionBody').style.backgroundColor = color;
document.getElementById('armL').style.backgroundColor = color;
document.getElementById('armR').style.backgroundColor = color;
document.getElementById('eyelidL').style.backgroundColor = color;
document.getElementById('eyelidR').style.backgroundColor = color;
document.getElementById('status-text').style.color = color;
}
};
}
function resizeMinion() {
const wrapper = document.getElementById('minionWrapper');
const availableWidth = window.innerWidth - 40;
const minionTrueWidth = 260;
const minionHeight = 400;
let scaleFactor = availableWidth / minionTrueWidth;
if (scaleFactor > 1.5) scaleFactor = 1.5;
wrapper.style.transform = `scale(${scaleFactor})`;
wrapper.style.height = `${minionHeight * scaleFactor}px`;
}
window.addEventListener('resize', resizeMinion);
resizeMinion();
connectWebSocket();
const pupils = document.querySelectorAll('.pupil');
function moveEyesAutomatically() {
const angle = Math.random() * Math.PI * 2;
const distance = Math.random() * 15;
const pupilX = Math.cos(angle) * distance;
const pupilY = Math.sin(angle) * distance;
pupils.forEach(pupil => {
pupil.style.transform = `translate(calc(-50% + ${pupilX}px), calc(-50% + ${pupilY}px))`;
});
}
setInterval(moveEyesAutomatically, 600);
</script>
</body>
</html>
)HTML_WRAPPER";
#endif
Befolgen Sie diese Schritte, um das Projekt zum Laufen zu bringen:
Verbinden Sie die Hardware wie im obigen Verdrahtungsdiagramm gezeigt.
Stecken Sie das ESP32-Board mit einem USB-Kabel in Ihren Computer.
Öffnen Sie die Arduino IDE.
Wählen Sie das korrekte ESP32-Board (z.B. ESP32 Dev Module) und den korrekten COM-Port.
Gehen Sie zum Libraries Symbol in der linken Seitenleiste der Arduino IDE.
Suchen Sie nach "DIYables ESP32 WebApps" und finden Sie die Bibliothek von DIYables.
Klicken Sie Install, um sie zu installieren.
Wenn Sie nach zusätzlichen Abhängigkeiten gefragt werden, klicken Sie Install All.


Erstellen Sie einen neuen Sketch in der Arduino IDE und nennen Sie ihn ColorSensorESP32.
Kopieren Sie alle 4 oben aufgelisteten Dateien in das Projekt. Ihre Arduino IDE sollte 4 Registerkarten wie folgt anzeigen:
const char WIFI_SSID[] = "IHR_WIFI_NAME";
const char WIFI_PASSWORD[] = "IHR_WIFI_PASSWORT";
Ersetzen Sie die Kalibrierungswerte in den map()-Aufrufen innerhalb von loop() durch die Zahlen, die Sie während der Kalibrierung notiert haben. Wenn Ihre Kalibrierung beispielsweise redMin = 42, redMax = 210, greenMin = 55, greenMax = 185, blueMin = 60, blueMax = 172 ergeben hat, aktualisieren Sie die Zeilen zu:
int r = map(pulseIn(sensorOut, LOW), 42, 210, 255, 0);
int g = map(pulseIn(sensorOut, LOW), 55, 185, 255, 0);
int b = map(pulseIn(sensorOut, LOW), 60, 172, 255, 0);
Klicken Sie den Upload Button, um den Code auf den ESP32 zu laden.
Öffnen Sie den Serial Monitor. Sie sollten etwas wie folgt sehen:
Starting Custom WebApp...
Custom WebApp ready!
INFO: Added app /
INFO: Added app /custom
DIYables ESP32 WebApp Library
Network connected!
IP address: 192.168.0.5
HTTP server started on port 80
WebSocket server started on port 81
==========================================
DIYables WebApp Ready!
==========================================
📱 Web Interface: http://192.168.0.5
🔗 WebSocket: ws://192.168.0.5:81
📋 Available Applications:
🏠 Home Page: http://192.168.0.5/
🔧 Color sensor WebApp: http://192.168.0.5/custom
==========================================
Sent to Minion: #FFD200
Sent to Minion: #00C832
Sent to Minion: #0028FF
Falls nichts erscheint, versuchen Sie, die Reset-Taste am ESP32 zu drücken.
Kopieren Sie die im Serial Monitor angezeigte IP-Adresse und öffnen Sie sie in einem Webbrowser auf Ihrem Telefon oder Computer.
Zum Beispiel: http://192.168.0.5
Auf der Startseite tippen Sie auf die Farbsensor WebApp Karte, um die Minion-Seite zu öffnen.
Alternativ gehen Sie direkt zu http://[IP_ADRESSE]/custom.
Sie sehen den animierten lachenden Minion auf Ihrem Bildschirm.
Halten Sie ein farbiges Objekt nahe an den TCS3200 Sensor — die Hautfarbe des Minions wird sich sofort entsprechend der erkannten Farbe aktualisieren!
Sie können der Schritt-für-Schritt Video-Anleitung unten folgen.
Der Haupt-Sketch führt folgende Aufgaben aus:
Richtet den TCS3200 Sensor ein: Konfiguriert S0/S1 für 20% Frequenzskalierung und bereitet S2/S3 für die Filterauswahl vor.
Sampelt Farbe einmal pro Sekunde: Innerhalb von loop() wechselt der ESP32 zwischen den rot-, grün- und blau-Farbfiltern, misst die Pulsbreite mit pulseIn() und konvertiert jeden Messwert mit map() und Ihren Kalibrierungsdaten zu einem 0–255 Wert.
Formatiert als HEX: Die drei RGB-Werte werden mit sprintf() und constrain() zu einem HEX-String (z.B. #FF8000) kombiniert.
Sendet an Browser: Die HEX-Farbe wird über customPage.sendToWeb() an jeden verbundenen Web-Client übertragen.
Die HTML-Datei enthält:
Einen rein CSS-animierten Minion: Der Charakter verfügt über blinkende Augen, einen lachenden Mund mit wedelnder Zunge und sich zufällig bewegende Pupillen — alles angetrieben durch CSS-Animationen und ein kleines JavaScript-Intervall.
WebSocket-Listener: JavaScript öffnet eine dauerhafte Verbindung zum WebSocket-Server des ESP32 auf Port 81 und verarbeitet eingehende Farbnachrichten.
Live-Farbanwendung: Jede empfangene HEX-Farbe wird mit einem CSS transition für einen flüssigen visuellen Effekt sanft auf Körper, Arme und Augenlider des Minions angewendet.
Automatische Wiederverbindung: Falls die WebSocket-Verbindung abbricht, versucht die Seite alle 2 Sekunden ohne Benutzereingriff eine Wiederverbindung.
Responsives Layout: Der Minion skaliert automatisch, um auf jede Bildschirmgröße zu passen, von Telefonen bis zu Desktop-Computern.
Dieses Projekt folgt dem DIYables ESP32 WebApps Custom App Framework. Nachrichten werden mit der Kennung "Color sensor:" gekennzeichnet:
Um mehr über dieses Kommunikationsmuster zu erfahren und wie Sie Ihre eigenen benutzerdefinierten Apps erstellen können, besuchen Sie das DIYables ESP32 WebApps Custom WebApp Tutorial.