CN206392453U - 一种基于单片机的色彩识别分拣系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及色彩识别分拣技术领域，尤其涉及一种基于单片机的色彩识别分拣系统，包括单片机单元、色彩识别传感器模块、红外对管传感器模块、横向舵机、纵向舵机、步进电机、显示模块和机械手；色彩识别传感器模块的输出口与单片机单元的输入口连接，红外对管传感器模块的输出口与单片机单元的输入口连接，单片机单元的输出口与横向舵机的输入口连接，单片机单元的输出口与纵向舵机的输入口连接。本实用新型采用以单片机系统为核心，集监测系统和控制系统为一位的技术方法，解决了传统系统功能简单单一，人工工作效率低下的技术问题，达到了自动检测颜色、自动识别、自动分拣不同颜色的东西的技术效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及色彩识别分拣技术领域，尤其涉及一种基于单片机的色彩识别分拣系统。
背景技术
如今现代工业生产向高速化、自动化的方向发展，颜色识别可广泛应用于各种工业检测、自动控制领域。在以往的生产过程中，一直由人眼起主导作用的颜色识别工作将会越来越多地被相应的颜色传感器所替代。颜色识别是近期兴起的测量及其控制技术，大量适用于普通的工业应用如材料分拣，商标识别中。如今高精密的颜色识别技术仍旧掌握在少数发达国家手中如美国、日本。同时随着我国科技的不断发展，这样色彩识别分拣系统也更多地帮助我们减轻我们的负担，真正实现高度自动化，使我们的工作更加简单轻便。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种基于单片机的色彩识别分拣系统，采用以单片机系统为核心，集监测系统和控制系统为一位的技术方法，解决了传统系统功能简单单一，人工工作效率地下的技术问题，达到了自动检测颜色、自动识别、自动分拣不同颜色东西的技术效果；采用色彩识别传感器模块的设计方法，解决了传统独立的光电二极管识别颜色效率低下，准确度不高的技术问题，达到了识别色彩效果好，灵敏度高，准确度高的技术效果；采用步进电机和舵机来控制机械手的技术设计，解决了普通机械手连续性好，无法实现各种色彩的区分的技术问题，达到了每种色彩对应舵机和步进电机一个工作模式，使工作更加方便高效的技术效果。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种基于单片机的色彩识别分拣系统，包括单片机单元、色彩识别传感器模块、红外对管传感器模块、横向舵机、纵向舵机、步进电机、显示模块和机械手；色彩识别传感器模块的输出口与单片机单元的输入口连接，红外对管传感器模块的输出口与单片机单元的输入口连接，单片机单元的输出口与横向舵机的输入口连接，单片机单元的输出口与纵向舵机的输入口连接，单片机单元的输出口与步进电机的输入口连接，单片机单元的输出口与显示模块的输入口连接；横向舵机安装在机械手的抓手关节，纵向舵机安装在机械手的活动关节处，步进电机安装在机械手的旋转关节处；电源模块与单片机单元的电源I/O口连接，色彩识别传感器模块、红外对管传感器模块、横向舵机、纵向舵机、步进电机和显示模块的电源口与单片机单元的电源口连接。
进一步优化本技术方案，所述的单片机单元为STC12C5204AD单片机，色彩识别传感器模块为TCS3200色彩传感器，电源模块为5V-2A的开关电源，显示模块为LCD12864液晶显示屏，红外对管传感器模块为红外对射式红外传感器。
进一步优化本技术方案，所述的步进电机与驱动芯片ULN2003的输出口连接，ULN2003的输入口分别与单片机单元的P3.7、P2.7、P2.6和P2.2口连接。
进一步优化本技术方案，所述的横向舵机和纵向舵机都为MG996R的舵机，横向舵机和纵向舵机的VCC和GND口都与单片机单元的VCC口和GND口连接，横向舵机和纵向舵机的输入口与单片机单元的P1.5和P1.6口连接。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、使用STC12C5204AD单片机作为主控单元，集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路，具有极高性能价格比；
2、TCS3200颜色传感器是一种可编程并可以实现彩色光到频率转换的转换器，比市面上常见的光转电压颜色检测器在性能上有更大优势，TCS3200对光的动态响应范围大，标准输出频率宽，色彩识别性好，灵敏度高；
3、ULN2003电机驱动芯片驱动能力强，可以驱动电压高、功率大的器件，这款芯片驱动能力强，带载能力强，稳定性高。
附图说明
图1是本系统内部结构图；
图2是机械手的结构示意图；
图3是单片机单元电路图；
图4是TCS3200色彩传感器模块管脚图；
图5是红外对管传感器模块管脚图；
图6是步进电机电路图；
图7是横向舵机接口图；
图8是纵向舵机接口图；
图9是显示模块接口图。
图中，1、单片机单元，2、电源模块；3、色彩识别传感器模块；4、红外对管传感器模块；5、横向舵机；6、纵向舵机；7、步进电机；8、显示模块；10、机械手。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
具体实施方式一：如图1-9所示，包括单片机单元1、色彩识别传感器模块3、红外对管传感器模块4、横向舵机5、纵向舵机6、步进电机7、显示模块8和机械手10；色彩识别传感器模块3的输出口与单片机单元1的输入口连接，红外对管传感器模块4的输出口与单片机单元1的输入口连接，单片机单元1的输出口与横向舵机5的输入口连接，单片机单元1的输出口与纵向舵机6的输入口连接，单片机单元1的输出口与步进电机7的输入口连接，单片机单元1的输出口与显示模块8的输入口连接；横向舵机5安装在机械手10的抓手关节，纵向舵机6安装在机械手10的活动关节处，步进电机7安装在机械手10的旋转关节处；电源模块2与单片机单元1的电源I/O口连接，色彩识别传感器模块3、红外对管传感器模块4、横向舵机5、纵向舵机6、步进电机7和显示模块8的电源口与单片机单元1的电源口连接。
所述的单片机单元1为STC12C5204AD单片机，色彩识别传感器模块3为TCS3200色彩传感器，电源模块2为5V-2A的开关电源，显示模块8为LCD12864液晶显示屏，红外对管传感器模块4为红外对射式红外传感器；所述的步进电机7与驱动芯片ULN2003的输出口连接，ULN2003的输入口分别与单片机单元1的P3.7、P2.7、P2.6和P2.2口连接；所述的横向舵机5和纵向舵机6都为MG996R的舵机，横向舵机5和纵向舵机6的VCC和GND口都与单片机单元1的VCC口和GND口连接，横向舵机5和纵向舵机6的输入口与单片机单元1的P1.5和P1.6口连接。
如图1，单片机单元1通过红外对管传感器4来监测是否有物体存在，若有物体，则机械手10会动作，当机械手10快伸到物体旁边时，则色彩识别传感器模块会3检测物体是什么颜色的，其中每种颜色步进电机7都会有一个角度，每当检测到对应的颜色时，则机械手10就会将物体拿起，然后通过步进电机7转向对应角度，实现将不同颜色的物体进行分类，同时横向舵机5和纵向舵机6都是配合机械手10将物体拿起的。
图3为本实用新型的单片机的最小型系统，使用STC12C5204AD单片机作为主控单元，集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路，具有极高性能价格比；图4中，TCS3200颜色传感器是一种可编程并可以实现彩色光到频率转换的转换器，比市面上常见的光转电压颜色检测器在性能上有更大优势，TCS3200对光的动态响应范围大，标准输出频率宽，色彩识别性好，灵敏度高。
应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (4)
1.一种基于单片机的色彩识别分拣系统，其特征在于：包括单片机单元(1)、色彩识别传感器模块(3)、红外对管传感器模块(4)、横向舵机(5)、纵向舵机(6)、步进电机(7)、显示模块(8)和机械手(10)；色彩识别传感器模块(3)的输出口与单片机单元(1)的输入口连接，红外对管传感器模块(4)的输出口与单片机单元(1)的输入口连接，单片机单元(1)的输出口与横向舵机(5)的输入口连接，单片机单元(1)的输出口与纵向舵机(6)的输入口连接，单片机单元(1)的输出口与步进电机(7)的输入口连接，单片机单元(1)的输出口与显示模块(8)的输入口连接；横向舵机(5)安装在机械手(10)的抓手关节，纵向舵机(6)安装在机械手(10)的活动关节处，步进电机(7)安装在机械手(10)的旋转关节处；电源模块(2)与单片机单元(1)的电源I/O口连接，色彩识别传感器模块(3)、红外对管传感器模块(4)、横向舵机(5)、纵向舵机(6)、步进电机(7)和显示模块(8)的电源口与单片机单元(1)的电源口连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的色彩识别分拣系统，其特征在于：单片机单元(1)为STC12C5204AD单片机，色彩识别传感器模块(3)为TCS3200色彩传感器，电源模块(2)为5V-2A的开关电源，显示模块(8)为LCD12864液晶显示屏，红外对管传感器模块(4)为红外对射式红外传感器。
3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的色彩识别分拣系统，其特征在于：步进电机(7)与驱动芯片ULN2003的输出口连接，ULN2003的输入口分别与单片机单元(1)的P3.7、P2.7、P2.6和P2.2口连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于单片机的色彩识别分拣系统，其特征在于：横向舵机(5)和纵向舵机(6)都为MG996R的舵机，横向舵机(5)和纵向舵机(6)的VCC和GND口都与单片机单元(1)的VCC口和GND口连接，横向舵机(5)和纵向舵机(6)的输入口与单片机单元(1)的P1.5和P1.6口连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621496013.3U CN206392453U (zh) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | 一种基于单片机的色彩识别分拣系统 |
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| CN201621496013.3U CN206392453U (zh) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | 一种基于单片机的色彩识别分拣系统 |
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| CN206392453U true CN206392453U (zh) | 2017-08-11 |
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| CN201621496013.3U Expired - Fee Related CN206392453U (zh) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | 一种基于单片机的色彩识别分拣系统 |
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|---|---|
| CN (1) | CN206392453U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110376141A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-10-25 | 东北林业大学 | 一种智能激光木工封边机封边带颜色识别系统及其方法 |
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2016
- 2016-12-27 CN CN201621496013.3U patent/CN206392453U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN110376141A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-10-25 | 东北林业大学 | 一种智能激光木工封边机封边带颜色识别系统及其方法 |
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