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1、《光电检测技术》课程设计题目：基于51单片机的颜色检测仪设计姓名：学号：专业：班级：指导教师：2017年1月7日目录1.引言12.颜色识别系统12.1颜色识别技术的现状及未来发展趋势12.2TCS230芯片的结构框图与特点22.3TCS230识别颜色的原理43.颜色识别系统的硬件结构53.1单片机最小系统电路53.2复位电路83.3晶振电路93.4TCS230颜色传感器与单片机的接口电路103.5数码管显示电路104.系统的软件设计114.1总体流程图114.2子程序流程图115.结论及展望13参考文献14基于51单片机的颜色检测仪设
2、计 摘要：随着现代工业生产向着自动化、智能化方向的发展，生产过程中长期由人眼占据主导地位的颜色识别工作即将被效率和精确度更高的颜色传感器所替代，颜色传感器在未来生活与生产中扮演的作用将会越来越大。颜色识别器的应用十分广泛，现阶段其主要应作为彩色打印机和绘图仪的主要构成部分。并在化妆品、纺织品和涂料制造过程中颜色的调配以及医疗等方面都起着重要的作用。因此对颜色识别器的研究对未来检测行业的发展有着重要的意义。本文将研究TCS230颜色传感器识别颜色的原理，并结合单片机和液晶显示模块来实现颜色识别功能。首先，需要了解一定程度的光与颜色的知识
3、以及深入研究TCS230颜色传感器对颜色的识别原理并实现其识别颜色的功能。其次，利用ST89C52单片机对颜色传感器输出数据进行处理，转换成相应的RGB三原色颜色值。最后，通过LCD1602将RGB三原色颜色值显示出来并通过RGB颜色对应表对比和分析所测数据。本设计具有设备成本低、体积小、易于操作、灵敏度和精确度高等特点。关键词：STC89C51单片机TCS230颜色传感器颜色识别系统 1.引言随着工业生产中自动化、高速化程度的不断提升，颜色识别在各种工业控制和检测领域的应用更加广泛，颜色传感器在终生活与生产中的作用将会越来越大，颜色
4、传感器在终端设备中的作用将会越来越大。例如颜色识别器在图书馆图书的分类和包装行业的应用已经十分普遍；现阶段其主要应作为彩色打印机和绘图仪的主要构成部分。并在化妆品、纺织品和涂料制造过程中颜色的调配以及医疗等方面都起着重要的作用。2.颜色识别系统2.1颜色识别技术的现状及未来发展趋势颜色识别技术是新兴检测技术，在彩色打印、商标识别和材料分拣等方面已在我国拥有广泛应用。虽然我国在机器人视觉系统领域已取得举世瞩目的成就，但是在高分辨的颜色识别方面仍然缺乏自主研发能力。高精度的颜色识别技术仍然由少数发达国家掌控，我国高分辨率颜色传感器的研究工
5、作任重而道远。 颜色识别系统提出的时间较晚，出现在自动控制系统之后。其作为一种新兴的检测技术也是控制理论的简单应用，经过几十年的发展，在工业控制中逐渐开始大范围的应用。颜色传感器在实时检测系统以及自动控制方面有着重要的意义，伴随着单片机等处理器技术的发展，颜色识别系统的效率也大大的增加。颜色识别在现代生产中的应用愈加广泛，特别是在遥感技术、工业过程控制、材料分拣、图像处理、机器人视觉系统等方面的起着重要的作用，颜色传感器的快速发展为上述生产应用自动化的实现提供了可能。随着颜色传感器的广泛应用，颜色识别技术已成为工业自动化必不可少的部分
6、，发展前景十分广阔。三基色原理：适当的选取三种基本颜色，任何颜色都能由这三种颜色按照不同的比例叠加合成，这三种颜色相互独立不能由其他颜色按比例配出，这三种颜色就称为三基色。国际照明委员会（CIE）推荐使用红、绿、蓝作为三种基本颜色且此原理已在现代工业中有了非常广泛的应用。 RGB颜色模型如下图2.1所示。 由三基色原理可知自然界中所有色光都可由R、G、B三种基本颜色按照不同的比例叠加合成，当三基色分量都为0时，叠加出的光为黑色，对应于立方体坐标中的（0,0,0）点；当三基色分量都为255时，叠加出的光为白色光，对应于立体坐标中得（25
7、5,255,255）。以由黑到白为对角线的正方体的其他六个顶点分别为红（255,0,0），黄（255,255,0），绿（0,255,0），青（0,255,255），蓝（0,0,255）和品红（255,0,255）。每个颜色都有其独自RGB值。1.2TCS230芯片的结构框图与特点国产宏晶STC51系列单片机不但低功耗、高稳定性能而且具有低廉的价格，自上市以来成为国内单片机从业者的首选。STC8952系列单片机便是目前国内使用最多的一种单片机类型。其采用MCS-51为内核，并在此基础上做了很多改进使的芯片功能更加强大。 STC89C52
8、型单片机参数如下： 1.指令代码与传统8051的代码完全兼容 2. 工作电压：3.3V～5.5V 3. 工作频率：0～40MHz 4. 8K 字节Flash 5. 片上集成512 K RAM 6. 通用I/O 口（32
