颜色识别系统设计说明书

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1、实用文档实用文档目录1选题背景11.1概述11.2课设要求12方案设计13实验论述23.1AT89S52单片机简介23.1.1AT89S52的主要性能和参数23.1.2AT89S52的主要功能33.2传感器TCS320043.2.1TCS3200芯片的结构框图与特点：43.2.2TCS3200识别原理63.3传感器与单片机连接83.4LCD1602模块93.4.1液晶显示器简介93.4.2指令格式与指令功能103.4.3LCD显示器的初始化103.4.4硬件电路连接103.4.5LCD1602液晶显示模

2、块软件设计113.5系统结构图124颜色识别系统测试134.1色彩识别的测试过程134.2颜色检测中的误差144.3测试结果分析155课设总结16参考文献17实用文档1选题背景1.1概述随着现代工业生产向高速化、自动化方向的发展，颜色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。目前的颜色传感器通常是在独立的光电二极管上覆盖经过修正的红、绿、篮滤光片，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

3、来，但是输出模拟信号，需要一个A/D电路进行采样，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。而TCS3200颜色传感器是美国TAOS公司生产的一种可编程并且能实现彩色光到频率转换的转换器，比市面上见到的光转电压颜色检测仪器在性能上有更多的优势。TCS3200它对光的动态响应范围大，标准输出频率范围为2Hz～500kHz，TCS3200有两个可编程的引脚，使用者可以对100%、20%、2%或者是动力关闭模块的输出量程进行选择使用。TCS3200在不需要

4、DCs系统的情况下，给每个彩色通道至少能提供10字节的分辨。TCS3200可以用于彩色打印机、医疗诊断、LED检测、液体颜色识别、电脑彩色监控标准、颜色产品加工控制、和油漆、纺织品、化装品及打印材料的彩色搭配等颜色检测产品。1.2课设要求此次课程设计是以色彩识别系统设计为目的，采用AT89S51单片机为核心，利用TCS3200颜色传感器和LCD1602建立起来的。文中给出整个系统的设计思路，包括，根据对三原色的感应原理和TCS3200颜色传感器识别颜色的原理的分析，设计出一个合适的可行的实验环境。其次，

5、利用TCS3200颜色传感器，在合适的环境下，对被测物体进行检测，将测得的数据进行A/D转换，转化成数字量。最后，将转化后的数字量送到AT89S51单片机进行处理，得到被测物体所包含的RGB三原色的颜色值，之后利用LCD1602显示出来。2方案设计本次设计的要求包括硬件电路设计和软件编程的设计。由颜色识别与检测原理可知，设计硬件电路可包括单片机控制电路、TCS32000颜色采集、LCD显示三个部分，进而实现颜色的检测识别模式及RGB值。实用文档软件编程设计方面，通过C语言设定不同的I/O口驱动显示，在基

6、本R、G、B三基色的基础上设定不同的频率范围来鉴别不同的颜色，可采用定时器0的工作方式1和计数器0的计数方式1进行定时计数特定时间内的脉冲数目来实现。通过单片机动态扫描显示RGB的值和检测颜色的模式。这样就可完成了颜色检测系统的设计。3实验论述3.1AT89S52单片机简介本系统采用ATMEL公司生产的AT89S52单片机作为微处理器。AT89S52与MCS-51系列单片机完全兼容，它采用静态时钟方式，可以大大节省耗电量。AT89S52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复

7、擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM)，功能强大的AT89S52单片机已经应用于较复杂的系统控制场合。AT89S52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89S52可按照常规方法进行编程，亦可在线编程。其将通用之微处理器及Flash存储器结合，特别是可反复擦写的FLASH存储器可有效降低开发成本。AT89C52及AT89S52之别，在于C及S，C表示需用并行

8、编程器下载（接线多且复杂），S表示可支持ISP下载，可在89S52系统板上面预留ISP下载接口,AT89S52引脚如图3.1所示,实物图如图3.2。图3.1S52单片机管脚图图3.2S52单片机实物图3.1.1AT89S52的主要性能和参数（1）与MCS-51单片机完全兼容的指令和引脚排列以及工作特性。实用文档（2）片内程序存储器内含8K可重复擦写的Flash程序存储器。（3）片内数据存储器内含256字节的RAM。（4）3个可编程的16位计