基于颜色识别的自动分拣系统

1、基于颜色识别的自动分拣系统设计设计单位：电信1与电气3课题组成员：康强 姚顺生 储庆 程飞课题组长：康强v一、一、2121世纪是信息时代，随着科学技术的进步，世纪是信息时代，随着科学技术的进步，仪器仪表趋于数字化、智能化。仪器仪表趋于数字化、智能化。v二、在我国社会主义工业化的大背景下，二、在我国社会主义工业化的大背景下， 要要求产品生产机械化、智能化，提高生产效率，求产品生产机械化、智能化，提高生产效率，把人从体力劳动中解放出来。把人从体力劳动中解放出来。v三、广泛应用于工业生产中，如：三、广泛应用于工业生产中，如：（1 1）制药行业：药丸分拣）制药行业：药丸分拣 （2 2）农业：水果蔬菜成

2、熟度的筛选）农业：水果蔬菜成熟度的筛选 （3 3）生物医学：）生物医学：对细胞进行检测对细胞进行检测（4 4）货物快递行业：对货物和快递进行分类）货物快递行业：对货物和快递进行分类我们系统要实现的目标是：把各种颜色的小球逐个放进分拣机器中，通过该机器的检测，将各种颜色的小球分别放入相对应的容器中，并将不能识别的小球归为废品。系统主要组成部分本系统主要用到了下列本系统主要用到了下列仪器：仪器：（1）单片机及其相关模）单片机及其相关模块构成的最小系统块构成的最小系统（2）颜色传感器）颜色传感器（3）霍尔开关）霍尔开关（4）液晶显示器）液晶显示器LCD1602（5）WTV020-S芯片芯片（6）步进

3、电机）步进电机（7）其它）其它1）结构结构8k字节字节FLASH闪存闪存 ，512字节内部字节内部RAM32个个I/O口线，三个口线，三个16位定时、计数器位定时、计数器一个六向量两级中断结构一个全双工串行通讯口，内置一个精密一个六向量两级中断结构一个全双工串行通讯口，内置一个精密比较器比较器 ，片内振荡器及时钟电路，片内振荡器及时钟电路2）功能功能在本实验中，单片机用于：在本实验中，单片机用于：接收红外传感器的信号，判断系统是否放入彩球；发出信号触发接收红外传感器的信号，判断系统是否放入彩球；发出信号触发液晶显示器显示彩球颜色；对彩球进行逻辑判断；驱动步进电机液晶显示器显示彩球颜色；对彩球进

4、行逻辑判断；驱动步进电机传送彩球；单片机连接串口通信传送彩球；单片机连接串口通信 ，实现半双工或全双工，实现半双工或全双工TCS3200：由三原色感应原理可知，任何一种颜色都是：由三原色感应原理可知，任何一种颜色都是由红绿蓝组成的，如果知道构成某种颜色的由红绿蓝组成的，如果知道构成某种颜色的RGB的值，的值， TCS3200就选定对应的滤波器，它只允许某种特定的原就选定对应的滤波器，它只允许某种特定的原色通过。这样，通过色通过。这样，通过RGB的值就可以分析投射到的值就可以分析投射到TCS3200传感器上的颜色。传感器上的颜色。 S0、S1来选择输出比例因子或电源关断式；来选择输出比例因子或电

5、源关断式； S2、S3来选择滤波器的类型。来选择滤波器的类型。霍尔开关电路又称霍尔数字电路，利用霍尔原理制成。l功能：当步进电机把彩球传送到指定容器后，步进电机继续运行，当到达向起始位置，霍尔开关把电磁场的变化转化成一个触发电平，单片机接收到这个出发电平后，使步进电机停止，电机回位。l红外传感器的工作原理利用红外线的物理性质红外传感器的工作原理利用红外线的物理性质来进行测量，主要由一个发射源和一个接收器来进行测量，主要由一个发射源和一个接收器两部分组成。在本系统中用于检测是否有小球两部分组成。在本系统中用于检测是否有小球存在。存在。l体积小，性能卓越体积小，性能卓越字符型LCD1602液晶显示

6、是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式的液晶模块。 彩球经过通过颜色传感器采集信息送给单片机判别后，将特定的颜色通 过液晶显示屏显示出来。 在我们这个系统中用于显 示系统判断出的小球颜色n语音芯片是将语音信号通过采样转化为数字信号，存储WTV020在的SD中，再通过语音模块的电路将SD中的数字信号还原成语音信号。n在颜色传感器识别到小球的颜色后， 将小球的颜色信息传给单片机，单片机发出信号触发语音播报模块进行语音播报彩球的颜色。步进电动机：是一种专门用于速度和位置精确控制的特种电机，它旋转是以固定的角度（称为步距角）一步一步运行的，故称步进电机。一个脉冲，步进电机前进一步，每一步旋转固定的

7、角度。步进电机分三种：永磁式、反应式和混合式。永磁式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度 或15度；反应式步进一般为三相，步进角一般为1.5度；混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点，分为两相和五相 ，两相步进角一般为1.8度而五相步进角 一般为 0.72度，这种步进电机的应 用最为广泛。本系统最好采用微步电机，精确度更高；为了考虑成本，所以 选用步进电机。 nTHB7128驱动器：驱动器：n由于步进电机的工作电由于步进电机的工作电源是源是12V，单片机的工，单片机的工作电源只有作电源只有5V，因此，因此，步进电机需要一个驱动。步进电机需要一个驱动。当系统进行小球分拣时，当系

8、统进行小球分拣时，单片机给单片机给THB7128驱动驱动器一个命令，器一个命令，THB7128驱动器驱动电机运动。驱动器驱动电机运动。 系统电路原理图电路板实物图1. 红外线传感器没有检测到小球：红外传感器发射源没有对准小球;调整发射源的位置，红外传感器也不能检测到小球；最后检测电路板是由于对TCS32OO输出脉冲进行计数的P35引脚漏焊。2. 步进电机没有回到原点：霍尔传感器没有接收到电磁信号;把系统复位，重新检测；3. 小球语音报错:采样出错，识别出错;重新采集小球的信息，系统能正常播报；4. 分拣位子送错：步进电机有没有接收到驱动脉冲；5. 芯片不能工作：检查程序没有输入到单片机里;6. 如无上述现象，在工作台上放置本装置，实现功能，即本设计调试正确。 第六部分 实物原理图第七部分第七部分 心得体会心得体会l1 通过本次实训，让我对绘制电路原理图和制作PCB板有了更深的了解。l2 通过实际的制作电路图和制作电路板，让我的实际操作能力得到锻炼和提升l3 通过小组的学习，让我懂得了“团结就是力量”，团队合作的力量能帮助我们克服项目