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目录一、设计背景概述及设计要求..............................................................................................................1(一)设计背景概述..............................................................................................................................1(二)设计要求......................................................................................................................................1二、系统总体设计方案..........................................................................................................................2三、系统硬件结构..................................................................................................................................2(一)步进电机....................................................................................................................................2(二)颜色传感器TCS3200.................................................................................................................3(三)单片机STC89C52RC...................................................................................................................5(四)液晶显示1602...........................................................................................................................6(五)语音播报WT588D.........................................................................................................................7(六)霍尔开关传感器..........................................................................................................................7(七)红外线............................................................................................................................................7(八)其他..............................................................................................................................................7四、软件分析..........................................................................................................................................9(一)软件流程图及分析....................................................................................................................9(二)工作过程..................................................................................................................................10(三)总体软件设计..........................................................................................................................11五、系统调试总结及功能实现............................................................................................................12(一)系统调试总结.............................................................................................................................12(二)功能实现....................................................................................................................................13六、总结................................................................................................................................................13参考文献................................................................................................................................................14附录1系统总体电路图.......................................................................................................................15附录2系统PCB图...............................................................................................................................16附录3系统实物图...............................................................................................................................161基于颜色识别自动分拣系统设计()摘要：本文设计了一种基于颜色识别自动分拣系统，选用STC89C52RC单片机作为中央控制系统，关键词：颜色传感器；RGB；红绿蓝；单片机；步进电机；脉冲频率信号一、设计背景概述及设计要求（一）设计背景概述世界上任何物体的颜色都是自然界的三基色红绿蓝按照不同比例构成的，也就是RGB不同造成的。而在这些颜色中，许多颜色看上去相近，而人眼的直觉又无法识别就很容易造成失误，而且人眼如果长期跟颜色打交道，很容易伤害眼睛，这就需要一套装置设备来代替人工劳动，同时也减小人工操作的失误。根据我们的调查，颜色识别自动分拣在各行各业都有应用：如工厂利用此系统对货物进行划分，药品厂对不同颜色的药品进行归类，生物上利用它对细胞进行检测，生活上利用它检测番茄的成熟度等。这些应用说明此系统有市场前景，所以我们来研究颜色识别自动分拣系统是很有必要的，从而更进一步挖掘它更深层次的应用，市场前景将更为可观。（二）设计要求1、当卡放在消费端上，蜂鸣器进行提醒；2、采用先扣钱后供水的收费模式，定时收费；3、空闲模式下，控制器显示当前时间；24、淋浴过程中，显示剩余时间；5、消费结束后，按下暂停键，再刷卡，返还余额。二、系统总体设计方案系统设计的总体思路是总共分为上位机模块、消费端模块、授权端模块、电磁阀模块、蜂鸣器报警模块。首先单片机将处理后的数据通过串口传输给上位机，上位机显示卡余额、卡状态、以及卡的充值等功能。然后将卡放在消费端卡识别区域，蜂鸣器进行提醒表示卡已读取，消费端通过RC522驱动芯片进行数据的读取，并实时在数码管上显示当前的卡余额和消费的时间，在软件中给予电磁阀相应的I/O口低电平时，从而驱动电磁阀模块工作，淋浴器出水，当卡离开消费端，停止计费，电磁阀停止工作，消费结束，如图1所示。图1系统原理方框图三、硬件电路模块分析(一)步进电机1、整体电路：步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机上位机LM1668驱动芯片单片机授权端消费端数码管显示消费内容首次记录时间最后记录时间消费金额实时显示充值中心个人中心授权中心数据发送驱动数码管电磁阀模块放水蜂鸣器报警驱动电磁阀驱动蜂鸣器3来控制变的非常的简单。（1）一般步进电机的精度为步进角的3%--5%，且不累积。（2）步进电机外表允许的最高温度。（3）步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁，从而导致力矩下降乃于失步，因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点;一般来讲，磁性材料的退磁点都在130C以上，有的甚至高达200C以上，所以步进电机外表温度80C-90C完全正常。（4）步进电机的力矩会随转速的升高而下降。（5）当步进电机转动时，电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势;频率越高，反向电动势越大。在它的作用下，电机随频率(或速度)的增大而相电流减小，从而导致力矩下降。（6）步进电机低速时可以正常运转，但若高于一定速度就无法启动，并伴有啸叫声。介绍步进电机的一个技术参数:空载启动频率，即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率，如果脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下，启动频率应更低。如果要使电机达到高速转动，脉冲频率应该有加速过程，即启动频率较低，然后按一定加速度升到所希望的高频(电机转速从低速升到高速)。（7）步进电动机以其显著的特点，在数字化制造时代发挥着重大的用途。伴随着不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提