CN207489320U - 一种拾色球教具演示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种拾色球教具演示器，包括球体、支架、底座和控制器，球体表面均匀固定有若干个色点，球体通过转轴固定在支架上，支架固定安装在底座上，控制器固定安装在底座上，支架内侧还安装有颜色识别传感器，颜色识别传感器外侧安装有放大器，本实用新型结构原理简单，使用方便，具有体积小、成本低、功能强等特点，同时能够精确采集颜色值，能够提高教学演示效率。

Description

一种拾色球教具演示器

技术领域

本实用新型涉及摆拾色球技术领域，具体为一种拾色球教具演示器。

背景技术

随着现代工业生产向高速化、自动化方向的发展，色彩识别广泛应用于各种工业检测和自动控制领域，而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。如：各种物体表面颜色识别（产品包装色标检测，产品外表特征颜色的检测，液体溶液颜色变化过程的检测与控制，等等）。现有技术中的拾色球教具功能单一，教学效率低。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种拾色球教具演示器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种拾色球教具演示器，包括球体、支架、底座和控制器，所述球体表面均匀固定有若干个色点，所述球体通过转轴固定在支架上，所述支架固定安装在底座上，所述控制器固定安装在底座上，所述支架内侧还安装有颜色识别传感器，所述颜色识别传感器外侧安装有放大器；

所述控制器包括外壳体，所述外壳体上设有显示屏，所述外壳体内腔设有核心电路板，所述核心电路板上设有单片机、传感信号采集模块、AD转换模块、电源模块和显示模块，所述颜色识别传感器通过传感信号采集模块连接AD转换模块，所述AD转换模块连接单片机，所述单片机分别连接电源模块和显示模块。

优选的，所述传感信号采集模块包括运算放大器、两级场效应宽带放大器，所述运算放大器的一个输入端分别连接电阻B一端和电容B一端，电容B另一端接地，电阻B另一端分别连接电阻A一端和电容A一端，电容A另一端连接运算放大器的输出端，运算放大器的另一输入端分别连接电阻C一端和电阻D一端，电阻C另一端连接电容D一端并接地，电阻D另一端和电容D另一端连接运算放大器的输出端；所述两级场效应宽带放大器的输出端连接电容E一端，电容E另一端连接电阻F一端，电阻F另一端连接两级场效应宽带放大器的负极输入端，两级场效应宽带放大器的负极输入端还连接电阻G并接地，两级场效应宽带放大器的正极输入端连接电阻E一端，电阻E另一端连接运算放大器输出端，还包括电容F、电容G、电容H，电容F一端、电容G一端、电容H一端分别接电源端，电容F另一端、电容G另一端、电容H另一端均接地。

优选的，所述电源模块包括电源芯片和二极管，所述电源芯片型号采用MIC29302，所述电源芯片EN端分别连接VCC端和电容I一端，所述电源芯片VIN端分别连接VCC端和电容I一端，所述电源芯片GND端、电容I另一端均接地，所述电源芯片FB端分别连接电阻H一端和电阻J一端，电阻J另一端接地，所述电源芯片VOUT端分别连接电阻H另一端、二极管负极、电阻I一端、电解电容一端和电容J一端，所述二极管正极分别连接电阻I另一端、电解电容另一端、电容J另一端并接地。

优选的，所述单片机采用AT89S51单片机。

优选的，所述颜色识别传感器采用型号为TCS3200的颜色传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构原理简单，使用方便，具有体积小、成本低、功能强等特点，其中，采用的传感信号采集模块反应灵敏，能够实现对微弱信号进行放大、且失真度低，能够进一步精确采集颜色值，能够提高教学演示效率；此外，本实用新型采用的电源模块电源输出稳定，能够进一步提高了工作的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型控制原理图；

图3为本实用新型传感信号采集模块原理图；

图4为本实用新型电源模块原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种拾色球教具演示器，包括球体1、支架2、底座3和控制器，所述球体1表面均匀固定有若干个色点4，所述球体1通过转轴20固定在支架2上，所述支架2固定安装在底座3上，所述控制器固定安装在底座3上，所述支架2内侧还安装有颜色识别传感器5，所述颜色识别传感器5外侧安装有放大器6；

所述控制器包括外壳体7，所述外壳体7上设有显示屏8，所述外壳体7内腔设有核心电路板9，所述核心电路板9上设有单片机10、传感信号采集模块11、AD转换模块12、电源模块13和显示模块14，所述颜色识别传感器5通过传感信号采集模块11连接AD转换模块12，所述AD转换模块12连接单片机10，所述单片机10分别连接电源模块13和显示模块14; 单片机10采用AT89S51单片机；颜色识别传感器5采用型号为TCS3200的颜色传感器。

本实用新型中，传感信号采集模块11包括运算放大器15、两级场效应宽带放大器16，所述运算放大器15的一个输入端分别连接电阻B 2a一端和电容B 2b一端，电容B 2b另一端接地，电阻B 2a另一端分别连接电阻A 1a一端和电容A 1b一端，电容A 1b另一端连接运算放大器15的输出端，运算放大器15的另一输入端分别连接电阻C 3a一端和电阻D 4a一端，电阻C 3a另一端连接电容D4b一端并接地，电阻D 4a另一端和电容D4b另一端连接运算放大器15的输出端；所述两级场效应宽带放大器16的输出端连接电容E 5b一端，电容E 5b另一端连接电阻F 6a一端，电阻F 6a另一端连接两级场效应宽带放大器16的负极输入端，两级场效应宽带放大器16的负极输入端还连接电阻G7a并接地，两级场效应宽带放大器16的正极输入端连接电阻E5a一端，电阻E5a另一端连接运算放大器15输出端，还包括电容F6b、电容G 7b、电容H 8b，电容F 6b一端、电容G 7b一端、电容H 8b一端分别接电源端，电容F6b另一端、电容G 7b另一端、电容H 8b另一端均接地。运算放大器对信号进行处理，保证传输信号的质量，并通过反馈原理将信号信息放大2 倍，然后再传递给后面的两级场效应宽带放大器再次对信号进行二次放大，最后再将信号输出。

本实用新型中，电源模块13包括电源芯片17和二极管18，所述电源芯片17型号采用MIC29302，所述电源芯片17EN端分别连接VCC端和电容I9b一端，所述电源芯片17VIN端分别连接VCC端和电容I9b一端，所述电源芯片17GND端、电容I9b另一端均接地，所述电源芯片17FB端分别连接电阻H8a一端和电阻J10a一端，电阻J10a另一端接地，所述电源芯片17VOUT端分别连接电阻H8a另一端、二极管18负极、电阻I9a一端、电解电容19一端和电容J10b一端，所述二极管18正极分别连接电阻I9a另一端、电解电容19另一端、电容J10b另一端并接地。本实用新型采用的电源模块电源输出稳定，能够进一步提高了工作的稳定性。

本实用新型的使用方法包括以下步骤：

A、球体转动，当球体转到目标点的时候，通过颜色识别传感器进行捕获颜色；

B、颜色识别传感器采集的数据经过传感信号采集模块采集并放大，并通过AD转换模块进行数值转换后传输至单片机处理；

C、单片机进行处理分析后，将该点的颜色以数值的方式在显示屏上显示出来。

本实用新型结构原理简单，使用方便，具有体积小、成本低、功能强等特点，其中，采用的传感信号采集模块反应灵敏，能够实现对微弱信号进行放大、且失真度低，能够进一步精确采集颜色值，能够提高教学演示效率。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种拾色球教具演示器，包括球体（1）、支架（2）、底座（3）和控制器，其特征在于：所述球体（1）表面均匀固定有若干个色点（4），所述球体（1）通过转轴（20）固定在支架（2）上，所述支架（2）固定安装在底座（3）上，所述控制器固定安装在底座（3）上，所述支架（2）内侧还安装有颜色识别传感器（5），所述颜色识别传感器（5）外侧安装有放大器（6）；

所述控制器包括外壳体（7），所述外壳体（7）上设有显示屏（8），所述外壳体（7）内腔设有核心电路板（9），所述核心电路板（9）上设有单片机（10）、传感信号采集模块（11）、AD转换模块（12）、电源模块（13）和显示模块（14），所述颜色识别传感器（5）通过传感信号采集模块（11）连接AD转换模块（12），所述AD转换模块（12）连接单片机（10），所述单片机（10）分别连接电源模块（13）和显示模块（14）。

2.根据权利要求1所述的一种拾色球教具演示器，其特征在于：所述传感信号采集模块（11）包括运算放大器（15）、两级场效应宽带放大器（16），所述运算放大器（15）的一个输入端分别连接电阻B(2a)一端和电容B(2b)一端，电容B(2b)另一端接地，电阻B(2a)另一端分别连接电阻A(1a)一端和电容A(1b)一端，电容A(1b)另一端连接运算放大器(15)的输出端，运算放大器(15)的另一输入端分别连接电阻C(3a)一端和电阻D(4a)一端，电阻C(3a)另一端连接电容D(4b)一端并接地，电阻D(4a)另一端和电容D(4b)另一端连接运算放大器(15)的输出端；所述两级场效应宽带放大器(16)的输出端连接电容E(5b)一端，电容E(5b)另一端连接电阻F(6a)一端，电阻F(6a)另一端连接两级场效应宽带放大器(16)的负极输入端，两级场效应宽带放大器(16)的负极输入端还连接电阻G(7a)并接地，两级场效应宽带放大器(16)的正极输入端连接电阻E(5a)一端，电阻E(5a)另一端连接运算放大器(15)输出端，还包括电容F(6b)、电容G(7b)、电容H(8b)，电容F（6b）一端、电容G(7b)一端、电容H(8b)一端分别接电源端，电容F(6b)另一端、电容G(7b)另一端、电容H(8b)另一端均接地。

3.根据权利要求1所述的一种拾色球教具演示器，其特征在于：所述电源模块（13）包括电源芯片（17）和二极管（18），所述电源芯片（17）型号采用MIC29302，所述电源芯片(17)EN端分别连接VCC端和电容I(9b)一端，所述电源芯片(17)VIN端分别连接VCC端和电容I(9b)一端，所述电源芯片(17)GND端、电容I(9b)另一端均接地，所述电源芯片(17)FB端分别连接电阻H(8a)一端和电阻J(10a)一端，电阻J(10a)另一端接地，所述电源芯片(17)VOUT端分别连接电阻H(8a)另一端、二极管(18)负极、电阻I(9a)一端、电解电容(19)一端和电容J(10b)一端，所述二极管(18)正极分别连接电阻I(9a)另一端、电解电容(19)另一端、电容J(10b)另一端并接地。

4.根据权利要求1所述的一种拾色球教具演示器，其特征在于：所述单片机（10）采用AT89S51单片机。

5.根据权利要求1所述的一种拾色球教具演示器，其特征在于：所述颜色识别传感器（5）采用型号为TCS3200的颜色传感器。