CN206609527U

CN206609527U - 一种颜色识别装置

Info

Publication number: CN206609527U
Application number: CN201621098476.4U
Authority: CN
Inventors: 李昌利; 王璐
Original assignee: Hohai University HHU
Current assignee: Hohai University HHU
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2017-11-03
Anticipated expiration: 2026-09-30

Abstract

本实用新型公开了一种颜色识别装置，包括电源模块、按键模块、蜂鸣器提示模块、颜色采集模块、单片机以及显示模块；电源模块给按键模块、蜂鸣器提示模块、颜色采集模块、单片机以及显示模块供电，按键模块分别与蜂鸣器提示模块、颜色采集模块连接，颜色采集模块与单片机连接，单片机与显示模块连接；蜂鸣器提示模块用于提示用户进行白平衡及颜色识别操作，颜色采集模块用于识别待测物体的颜色并输出相应的数字量至单片机，单片机用于计算处理数字量得到所需的R、G、B值并输出至显示模块，由显示模块进行显示。本实用新型颜色识别装置成本低、电路简单、响应速度快，具有较高的应用价值。

Description

一种颜色识别装置

技术领域

本实用新型涉及一种颜色识别装置，具体涉及一种基于STC89C52单片机的颜色识别装置，属于颜色识别技术领域。

背景技术

随着现代工业生产向高速化、自动化方向的发展，生产过程中长期以来由人眼起主导作用的颜色识别工作将越来越多地被相应的颜色传感器所替代，颜色的识别在现代生产中的应用越来越广泛，不论是材料、工业自动化、遥感技术、图像处理、产品质检，还是某些模糊的探测技术都需要对颜色进行探测。其中典型的例子是：在包装行业，产生包装利用不同的颜色和装潢来表示其不同的性质或用途。

目前市场上的颜色传感器不仅价格昂贵，而且通常是在独立的光电二极管上覆盖经过修正的红、绿、蓝滤波片，然后对输出信号进行相应的处理才能将颜色信号识别出来；有的将两者集合起来，但是输出模拟信号，需要一个A/D电路进行采集，对该信号进一步处理，才能进行识别，增加了电路的复杂性，并且存在较大的识别误差，影响了识别的效果。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种颜色识别装置，成本低、电路简单、响应速度快，具有较高的应用价值。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种颜色识别装置，包括电源模块、按键模块、蜂鸣器提示模块、颜色采集模块、单片机以及显示模块；所述电源模块给按键模块、蜂鸣器提示模块、颜色采集模块、单片机以及显示模块供电，按键模块分别与蜂鸣器提示模块、颜色采集模块连接，颜色采集模块与单片机连接，单片机与显示模块连接；

所述蜂鸣器提示模块用于提示用户进行白平衡及颜色识别操作，颜色采集模块用于识别待测物体的颜色并输出相应的数字量至单片机，单片机用于计算处理数字量得到所需的R、G、B值并输出至显示模块，由显示模块进行显示。

作为本实用新型的一种优选方案，所述电源模块采用+5V的开关电源适配器。

作为本实用新型的一种优选方案，所述蜂鸣器提示模块采用PNP型三极管。

作为本实用新型的一种优选方案，所述颜色采集模块采用TCS230型号颜色传感器，且颜色传感器的引脚S2、S3分别与单片机引脚17RD、16WR相连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述单片机采用STC89C52型号芯片。

作为本实用新型的一种优选方案，所述显示模块采用LCD12864型号液晶显示器。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本实用新型颜色识别装置，可以实现颜色的识别，所用TCS230颜色传感器成本低、实用方便，其所获取的数据为数字量可直接传输至MCU进行处理而不需A/D转换，电路简单、节约时间、减小误差。

2、本实用新型颜色识别装置，采用了STC公司生产的STC89C52单片机，它是低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器为程序编译运行提供足够内存；LCD12864不仅可直接显示MCU所传送的R、G、B值同时可多行显示用户所编写的其他中英文信息。

3、本实用新型颜色识别装置，具有成本低、原理简单、响应速度快等优点，具有较高的工程应用价值和市场推广价值，可广泛推广。

附图说明

图1是本实用新型颜色识别装置的整体架构图。

图2是本实用新型颜色识别装置中单片机的模块原理图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

如图1所示，为本实用新型颜色识别装置的整体架构图，它包括电源模块、按键模块、蜂鸣器提示模块，颜色采集模块、单片机MCU和显示模块。电源模块用于供电开启整个装置，按键模块以及蜂鸣器模块用于提示用户进行白平衡及颜色识别操作，颜色采集模块用于识别待测的物体颜色并输出相应的数字量f，如图2所示，是单片机与颜色采集模块与显示模块的引脚接线图，其用于计算处理数字量f得到所需要的R、G、B值并实现与显示模块的通信，显示模块用于显示单片机计算处理所得的R、G、B值及用户自定义文本。

电源模块，采用+5V开关电源适配器为蜂鸣器提示模块、颜色采集模块、单片机和显示模块提供所需的电源。

按键模块，引脚分别与单片机的引脚1、2、3连接用于启动整个装置。

蜂鸣器提示模块，用于提示进行颜色识别的操作，采用 PNP型三极管，其中集电极接地，基极与500Ω的电阻串联与MCU P1.0口相连，发射极连接蜂鸣器后接电源的正极。

颜色采集模块，采用TCS230型号颜色传感器，其引脚S2、S3与单片机引脚17RD、16WR相连接，将传感器所采集的数据传输至MCU实现两模块间通信。

单片机采用STC89C52芯片，其运算、处理TCS230所输入的数字量数据值，将运算处理结果发送至显示模块；通过STC89C52实现与颜色采集模块与液晶显示模块的数据通信。

显示模块采用LCD12864液晶并行传输数据方式，其4-14引脚分别连接单片机34-32、28-21引脚实现数据传送，最终显示MCU传送数据值及用户自定义内容。

当按下开关复位后同时蜂鸣器模块提示颜色的识别，对传感器进行白平衡后，将待识别物体放置传感器2cm处，TCS230颜色采集模块采集到数据后与单片机最小系统模块进行数据交互，将数字量f发送给单片机最小系统模块。单片机最小系统模块对接收到的数据直接处理不需A/D转化将处理所得数据发送至LCD12864液晶显示模块，LCD12864液晶显示模块通过液晶显示屏显示处理所得的物体的R、G、B值。电源模块采用+5V开关电源适配器其满足TCS230颜色采集模块、蜂鸣器提示模块、单片机最小系统模块和LCD12864液晶显示模块正常工作时电压要求，无需降压使电路简单。

以下是各模块的工作原理：

1）蜂鸣器提示模块用于提示开始颜色识别操作，其采用PNP型三极管，其集电极接地，基极与500的电阻串联接入MCU的输入输出口P1.0，发射极与蜂鸣器串联后接电源的正极，电流经其放大以驱动蜂鸣器。

2）TCS230颜色采集模块采用TCS230颜色传感器现用白纸进行白平衡，之后将待识别物体放置传感器2cm处用于采集颜色的数据，该传感器采用8引脚的SOIC表面贴装式封装，在单一芯片上集成有64个光电二极管其中分别各自有16个带有红色、绿色、蓝色及不带任何滤波器的光电二极管，可以透过全部的光信息。传感器依次选通三种颜色的滤波器，然后对TCS230的输出脉冲依次进行计数。当计数到250时停止计数，分别计算每个通道所用的时间。这些时间对应于实际测试时TCS230每种滤波器所采用的时间基准，通过串口观察。在这段时间内所测得的脉冲数就是所对应的R、G和B的值。该传感器的典型输出频率范围从2Hz~500 kHz，用户还可以通过两个可编程引脚来选择100%、20%或2%的输出比例因子，或电源关断模式。输出比例因子使传感器的输出能够适应不同的测量范围，提高了它的适应能力。TCS230的输出信号是数字量不需要模数转换，极大地简化电路。

3）单片机最小系统模块采用STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器STC89C52单片机实现与颜色采集模块与液晶显示模块的数据传输，具有 8K 在系统可编程Flash存储器，512字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构，全双工串行口。通过设置单片机定时器TCS230得到相应的f值，单片机直接对f处理得到相应的R、G、B值。工作电压范围宽仅需要与其他模块共用一个5V电源供电使得整个系统不需进行多余的降压操作。该单片机的程序代码的编写基于C语言因此实用性强、操作较为简单且该MCU有为8K内存有利于程序代码的编写，为编译运行提供足够的空间。其通过引脚实现与TCS230颜色采集模块、LCD12864液晶显示模块实现通信。

4）采用LCD12864液晶显示MCU所传输的R、G、B值同时也可以显示其他信息。LCD12864在液晶界面上一次可以显示4行的内容但是每一行显示的内容不能超过十六个字符。在ST7920芯片内汉字字库的存储空间有2M，它既能够显示的8192个汉字，也能够显示126个西文字符。LCD2864可以采用串行方式或采用8位或4位的并行方式进行传输数据，本实用新型采用的是并行通信。

本实用新型实现了颜色的识别，克服了市场上颜色传感器的局限，无需A/D转换，电路简单；具有响应速度快、电路简单、成本低、结果易于观察等优点，可广泛推广。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。

Claims

1.一种颜色识别装置，其特征在于，包括电源模块、按键模块、蜂鸣器提示模块、颜色采集模块、单片机以及显示模块；所述电源模块给按键模块、蜂鸣器提示模块、颜色采集模块、单片机以及显示模块供电，按键模块分别与蜂鸣器提示模块、颜色采集模块连接，颜色采集模块与单片机连接，单片机与显示模块连接；

2.根据权利要求1所述颜色识别装置，其特征在于，所述电源模块采用+5V的开关电源适配器。

3.根据权利要求1所述颜色识别装置，其特征在于，所述蜂鸣器提示模块采用PNP型三极管。

4.根据权利要求1所述颜色识别装置，其特征在于，所述颜色采集模块采用TCS230型号颜色传感器，且颜色传感器的引脚S2、S3分别与单片机引脚17RD、16WR相连接。

5.根据权利要求1所述颜色识别装置，其特征在于，所述单片机采用STC89C52型号芯片。

6.根据权利要求1所述颜色识别装置，其特征在于，所述显示模块采用LCD12864型号液晶显示器。