基于51單片機的顏色檢測儀設計畢業(yè)設計(論文)

1、1目錄目錄摘要：摘要：隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)向著自動化、智能化方向的發(fā)展，生產(chǎn)過程中長期由人眼占據(jù)主導地位的顏色識別工作即將被效率和精確度更高的顏色傳感器所替代，顏色傳感器在未來生活與生產(chǎn)中扮演的作用將會越來越大。顏色識別器的應用十分廣泛，現(xiàn)階段其主要應作為彩色打印機和繪圖儀的主要構(gòu)成部分。并在化妝品、紡織品和涂料制造過程中顏色的調(diào)配以及醫(yī)療等方面都起著重要的作用。因此對顏色識別器的研究對未來檢測行業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。本文將研究TCS23

2、0顏色傳感器識別顏色的原理，并結(jié)合單片機和液晶顯示模塊來實現(xiàn)顏色識別功能。首先，需要了解一定程度的光與顏色的知識以及深入研究TCS230顏色傳感器對顏色的識別原理并實現(xiàn)其識別顏色的功能。其次，利用ST89C52單片機對顏色傳感器輸出數(shù)據(jù)進行處理，轉(zhuǎn)換成相應的RGB三原色顏色值。最后，通過LCD1602將RGB三原色顏色值顯示出來并通過RGB顏色對應表對比和分析所測數(shù)據(jù)。本設計具有設備成本低、體積小、易于操作、靈敏度和精確度高等特點。關(guān)鍵

3、詞：關(guān)鍵詞：STC89C51單片機TCS230顏色傳感器顏色識別系統(tǒng)1.1.引言引言隨著工業(yè)生產(chǎn)中自動化、高速化程度的不斷提升，顏色識別在各種工業(yè)控制和檢測領(lǐng)域的應用更加廣泛，顏色傳感器在終生活與生產(chǎn)中的作用將會越來越大，顏色傳感器在終端設備中的作用將會越來越大。例如顏色識別器在圖書館圖書的分類和包裝行業(yè)的應用已經(jīng)十分普遍；現(xiàn)階段其主要應作為彩色打印機和繪圖儀的主要構(gòu)成部分。并在化妝品、紡織品和涂料制造過程中顏色的調(diào)配以及醫(yī)療等方面都起

4、著重要的作用。2.2.顏色識別系統(tǒng)顏色識別系統(tǒng)2.12.1顏色識別技術(shù)的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢顏色識別技術(shù)的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢顏色識別技術(shù)是新興檢測技術(shù)，在彩色打印、商標識別和材料分揀等方面已在我國擁有廣泛應用。雖然我國在機器人視覺系統(tǒng)領(lǐng)域已取得舉世矚目的成就，但是在高分辨的顏色識別方面仍然缺乏自主研發(fā)能力。高精度的顏色識別技術(shù)仍然由少數(shù)發(fā)達國家掌控，我國高分辨率顏色傳感器的研究工作任重而道遠。顏色識別系統(tǒng)提出的時間較晚，出現(xiàn)在自動控制系統(tǒng)

5、之后。其作為一種新興的檢測技術(shù)也是控制理論的簡單應用，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在工業(yè)控制中逐漸開始大范圍的應用。顏色傳感器在實時檢測系統(tǒng)以及自動控制方面有著重要的意義，伴隨著單片機等3是數(shù)字量，可以驅(qū)動標準的TTL或CMOS邏輯輸入，因此可直接與微處理器或其他邏輯電路相連接。由于輸出的是數(shù)字量，并且能夠?qū)崿F(xiàn)每個彩色信道10位以上的轉(zhuǎn)換精度，因而不再需要AD轉(zhuǎn)換電路，使電路變得更簡單，當入射光投射到TCS230上時，通過光電二極管控制引腳S2、

6、S3的不同組合，可以選擇不同的濾波器；經(jīng)過電流到頻率轉(zhuǎn)換器后輸出不同頻率的方波（占空比是50％），不同的顏色和光強對應不同頻率的方波；還可以通過輸出定標控制引腳S0、S1，選擇不同的輸出比例因子，對輸出頻率范圍進行調(diào)整，以適應不同的需求。下面簡要介紹TCS230芯片各個引腳的功能。在單一的TCS230芯片上集成四種類型的光電二極管，這些光電二極管表面分別鑲嵌著紅、綠、藍三種顏色的濾光器，加上未鑲嵌的中共64個，每種16個。這四種帶濾波器

7、的光電二極管在傳感器芯片內(nèi)交叉排列，四種光電二極管能夠均勻的就接收光源輻射，極大的地減小因入射光幅射不均而造成的誤差，提高顏色識別的精確度。工作時，通過引腳S2、S3選擇所需濾波器的顏色類型。TCS230傳感器的可通過引腳S0、S1來選擇輸出頻率定標，其輸出頻率范圍為2Hz~500kHz。下面簡要介紹TCS230芯片各個引腳的功能。S0、S1引腳用于選擇電源關(guān)斷模式和輸出比例因子（2%，20%，100%）；引腳S2、S3用于選擇濾波器的

8、類型；OE可以控制輸出的狀態(tài)為頻率輸出使能引腳，當微處理器同接收控制多個芯片時，OE可作為芯片的片選信號；OUT為頻率輸出引腳，GND接電源地，VCC接5V電源。圖1TCS230引腳圖TCS230的S0、S1用于選擇輸出比例因子或電源關(guān)斷模式；S2、S3用于選擇濾波器的類型；OE反是頻率輸出使能引腳，可以控制輸出的狀態(tài)，當有多個芯片引腳共用微處理器的輸出引腳時，也可以作為片選信號，OUT是頻率輸出引腳，GND是芯片的接地引腳，VCC為芯