基于颜色的自动分拣系统方案

四、系统软件详细设计
执行处理：
Step(STEPBACKWARD,FULLSTEP,9500/18); //*9500/18为步进角*// Read_Voice(0); //这是一颗 Delay(1000); Read_Voice(1); //红球 Delay(1000); Read_Voice(4); //系统正在为您分拣 Delay(1000); Step_Init(); //回原点 Delay(1000); break;
《单片机原理与应用》
—— 应用实例讲解
主讲人：欧幸福
本章学习目标 ：
能根据实际问题制定基本技术解决方案; 熟悉单片机控制系统设计的流程和方法; 熟悉和加深理解单片机的外围电路设计和选型， 了解常用传感器和执行器的原理与使用; 能读懂教材中的控制实例，学会编写同等难度的 控制程序.
一
应用背景概述
二
（三）系统功能实现过程
开始
初始化
判断是否 有球 颜色采样 TCS3200颜色识别 单片机处理 步进电机 白球分拣 蓝球分拣 步进电机回位 白球分拣 预警报警/显示
……
二、系统概要设计
（三） 系统整体设计
三、系统硬件详细设计
颜色传感器TCS3200：由三原色感应原理可知，任何一种颜色
都是由红绿蓝组成的，如果已构成某种颜色的RGB的值后，TCS3200就选 定对应的滤波器，只允许某种特定的原色通过，输出信号方波频率与所 感应的光强成比例关系。这样，通过RGB的值就可以分析投射到TCS3200 传感器上的颜色。S0、S1来选择输出比例因子或电源关断式；S2、S3来 选择滤波器的类型。
三、系统硬件详细设计
系统电路原理图
四、系统软件详细设计
六、主要软件模块代码
系统初始化：
extern uint8 STEPDELAY; extern uint16 RGB[3][3]; uint8 Mode=0;/*初始化采样标准值时，用于选择当前对哪种颜色进行采 样 1：Red 2：Green 3：Blue*/ main() { Inter_Init(); /*中断初始化，允许-优先级-触发方式*/ TCS3200_Init(); LCD_Init(); EA=1;//8细分控制 SW1、2 短接 Step_Init(); //回原点 }
五、系统整体调试与问题解决
系统测试记录及测试结果分析
1. 2. 3. 4. 步进电机没有回到原点：霍尔传感器出现错误; 系统没有检测信息：传感器位子没有对准; 分拣位子送错：步进电机脉冲选择有误； 芯片不能工作：软件程序没有输入到单片机里;
2014-10-29
六、总结
思考问题：
1. 如果需要检测彩球是否存在外观缺陷，如何实现？
霍尔开关
检测部分
主控部分
执行部分
“眼”
光电传感器
供 电 电 路
单 片 机
按 键
串 口 通 信
语 音 模 块
液 晶 显 示
二Fra Baidu bibliotek系统概要设计
（二）系统结构概述
本系统主要是利用颜色传感器采集彩球颜色信息，传 送给主控制器，控制器根据颜色信息利用步进电机的角度 旋转对物体进行自动分拣。主要模块: 1. 单片机：主处理器； 2. 颜色传感器：检测彩球颜色； 3. 步进电机/气缸：分拣彩球； 4. WT588D-16：语音播报模块； 5. 1602液晶显示器来显示检测结果等信息； 6. 霍尔传感器控制步进电机回位，光电传感器用于 检测是否有彩球存在。
2
系统 设计 1. 设计整个系统结构，硬件结构和软件架构； 2. 设计制定方案硬件型号，如单片机、传感器和执
内容
行器等器件选型；
3. 设计开发软件代码，实现系统功能； 4. 软硬件结合调试，测试系统，验证设计方案。
二、系统概要设计
三、系统结构总图
（一）系统结构示意图
颜色传感器 “脑” “手” 步进电机/气缸
2. 风趣问题：肥皂生产中检测肥皂盒中是否存在肥皂;
纸盒包装中是 否有肥皂？
智能不代表高技术， 智能意味高效！！！
三、系统硬件详细设计
步进电动机：
用于速度和位置精确控制的特种电机，以固定的角度（称 为步距角）一步一步旋转，故称步进电机。一个脉冲，步进电 机前进一步，每一步旋转固定的角度。
步进电机分三种：永磁式、反应式和混合式。 步进电机是 将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件 , 即给电机 加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。所以本系统中利用步 进机的角度旋转对物体进行自动分拣。对 于控制要求较高的系统最好采用微步电机，精确度更高；为了考 虑成本，所以 选用永磁式步进电机。
3
准确度
不高： 易受工 人自身 限制
4
工人劳
动强度 大
5
不能全
天候工 作
二、系统概要设计
一、解决思路
代替：单片机---大脑
能否用机器代替人？
代替：传感器---眼睛
代替：执行器---手
现实问题
单片机控制系统 设计问题
6
二、系统概要设计
二、系统设计概况
1
系统
设计
目标
目标：有黑色、白色、蓝色三种种颜色的小球，要求我 们的系统把三种颜色的小球分别检测出来放进指定的容 器里，
三、系统硬件详细设计
1 功能
在本实验中，单片机用于： 接收颜色传感器的信号，判断系统是否放入彩球；对彩球颜色进行 逻辑判断；发出信号触发液晶显示器显示彩球颜色；驱动步进电机 （气缸）剔取彩球。
2 结构
8k字节FLASH闪存 ，512字节内部RAM 32个I/O口线，三个16位定时、计数器 一个六向量两级中断结构一个全双工串行通讯口，内置一个精密比 较器 ，片内振荡器及时钟电路。
四、系统软件详细设计
颜色信息处理：
if(Mode) //每个球采样10次，求平均值 { while(Count--) { Prameter_Calibration(Mode-1); R+=RGB[Mode-1][0]; G+=RGB[Mode-1][1]; B+=RGB[Mode-1][2]; Delay(10); } RGB[Mode-1][0]=R/10; RGB[Mode-1][1]=G/10; RGB[Mode-1][2]=B/10; R=0; G=0; B=0; Count=10; LCD_Disp_Byte_Dec(1,1,RGB[Mode-1][0]); LCD_Disp_Byte_Dec(4,1,RGB[Mode-1][1]); LCD_Disp_Byte_Dec(7,1,RGB[Mode-1][2]); }
系统设计方案
内容 提纲
三
系统详细设计与实现
四
系统整体调试与问题解决
五
总结
一、项目概况
一、应用背景
问题：
有一彩球生产线， 生产出的彩球是混 合在一起的，现需 要按彩球颜色进行 分类存放。
如何解决？
一、项目概况
（二）传统人工分拣方法的缺陷 面对的问题
1
人力成本
高不断上 升
2
人工分
拣速度 慢、效 率低