基于颜色识别的自动分拣系统

基于颜色识别的自动分拣系统设计组：课题组员：课题组长：项目背景一、科学技术在提高，生产机械化，大规模化。二、社会不断进步，要求产品生产机械化，提高生产效率，把，人从体力劳动中解放出来。三、广泛应用于工业生产中，如：药丸分拣，水果蔬菜成熟度，种子好坏的筛选，对货物和快递进行分类。课题要求我们系统要实现的目标是：把红色、绿色、黄色、粉色各种颜色的小球，分别检测出来并放进指定的容器里，并把没有识别出来的小球归为废品。系统示意图系统主要组成单片机及其相关模块构成的最小系统颜色传感器TCS3200液晶显示器LCD1602WTV020-S语音芯片霍尔开关传感器红外线传感器步进电机其它单片机STC89C52RC结构：8k字节FLASH闪存，512字节内部RAM32个I/O口线，三个16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，内置一个精密比较器，片内振荡器及时钟电路功能：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；驱动步进电机传送彩球；单片机连接串口通信，实现半双工或全双工颜色传感器TCS3200TCS3200它只允许某种特定的原色通过。这样，通过RGB的值就可以分析投射到TCS3200传感器上的颜色。S0、S1是用来选择输出比例因子或电源关断式；S2、S3是用来选择滤波器的类型你霍尔开关霍尔开关电路是利用霍尔原理制成。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。好123J10CON3P32VCCGND红外线传感器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两部分组成。在本系统中用于检测是否有小球存在。123J11CON3D2LEDR71KP33VCCGND红外接口液晶显示器LCD1602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GND1VCC2VO3RS4RW5E6DB07DB18DB29DB310DB411DB512DB613DB714BGVCC15BGGND16LCD1602J15LCD1602R41.8KP22P21P20P10P11P12P13P14P15P16P17VCCVCCGND1602语音芯片WTV020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。WTV020-SD模块是一款可重复擦写语音内容的大容量存储类型的语音模块，可外挂最大容量为1GB的SD卡存储器。能加载WAV格式语音和AD4格式语音。WTV020-SD模块以WTV020SD-20S语音芯片为主控核心，具有MP3控制模式，按键一对一控制模式（3段语音跟5段语音两种），上电循环播放控制模式以及二线串口控制模式。123J1CON3P2312J2CON2P24P25VCCGND语音模块步进电机系统中用步进电机的传送来实现把不同的球放入不同的洞里。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，每一步旋转固定的角度。1234J4CON4P26P27VCCVCC步进电机接口步进电机驱动THB7128步进电机的工作电源是12V，单片机的工作电源只有5V因此需要一个驱动模块THB7128。THB7128是一款专业的两相步进电机驱动芯片。它的特性是双全桥MOSFET驱动，低导通电阻Ron＝0.53Ω，最高耐压40VDC，大电流3.3A（峰值），多种细分可选（1、1/2、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64、1/128），自动半流锁定功能，内置混合式衰减模式，内置输入下拉电阻，内置温度保护及过流保护。算法流程图系统原理图R510KR610KS2SWS3SWP06P07VCC231POWERDC321K1KGR161KD1LEDS1SWR31KC810uFR1710KRSTCRYSTAL211.0592MHzEA/VPP31XTAL119XTAL218RST/VPD9P3.7/RD17P3.6/WR16P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.5/T115P1.0/T1P1.1/T2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P0.039P0.138P0.237P0.336P0.435P0.534P0.633P0.732P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN29ALE/PROG30P3.1/TXD11P3.0/RXD10Vcc40Gnd20STC89C52RCU1STC89C52P10P11P12P13P14P15P16P17RSTP30P31P32P33P34P35P36P37X2X1P00P01P02P03P04P05P06P07EAALEPSENP27P26P25P24P23P22P21P20C622PFC722PFX1X2C1+1V+2C1-3C2+4C2-5V-62Cout72Cin8251out9251in10151in11151out121Cin131Cout14GND15VCC16MAX232U2MAX232C50.1uFC10.1uFC40.1uFC20.1uF123J8CON3GND1VCC2VO3RS4RW5E6DB07DB18DB29DB310DB411DB512DB613DB714BGVCC15BGGND16LCD1602J15LCD1602R41.8KP22P21P20P10P11P12P13P14P15P16P17R20VCCC90.1uFVCC23456789Com1R1排阻10kP00P01P02P03P04P05P06P07C30.1uFP30P3112J3CON2123J1CON3P2312J2CON2P24P2512345678J13CON8P04P03P35123J11CON3123J10CON3P02P01P001234J4CON4P26P27D2LEDR71KP33P32VCCGNDVCCVCCGNDVCCGNDVCCVCCGNDVCCVCCGNDVCCGNDVCCVCC复位按键串行通信1602颜色传感器接口红外接口霍尔接口步进电机接口电源语音模块晶振单片机12J1CON2123J5CON3GND1VOUT2VIN3U1AMS1117123J2CON3D2忙检测室灯D1电源指示灯C20.1uFC10.1uFR11kR2470SPK+SPK-GNDRSTCLKSDAGNDVCC1234J4CON4P02P06P03P0712345678910121113141615J3DIP16-2.54R22470ΩR21470ΩR23470ΩRSTCLKSDAP06P02P06P03P07GND3V3SPK+SPK-GNDVCCGNDVCC3V3WTV020原理图系统实物图系统部分程序#includekey.h//uint8CurKey=KEY_UNPRESS,PreKey=KEY_UNPRESS;uint8Key_Scan(void)//P06P07两按键{uint8KeyValue=0;KeyValue=KEYPORT;KeyValue&=KEY_MASK_BITS;switch(KeyValue){caseKEY1_MASK_BIT:returnKEY1;caseKEY2_MASK_BIT:returnKEY2;default:returnKEY_UNPRESS;//按键均未按下}}功能切换程序系统测试结果及分析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。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。收获1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。2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3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过程中的一个个难题谢谢观赏