本實用新型涉及色彩識別分揀技術領域，尤其涉及一種基于單片機的色彩識別分揀系統(tǒng)。

背景技術：

如今現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)向高速化、自動化的方向發(fā)展，顏色識別可廣泛應用于各種工業(yè)檢測、自動控制領域。在以往的生產(chǎn)過程中，一直由人眼起主導作用的顏色識別工作將會越來越多地被相應的顏色傳感器所替代。顏色識別是近期興起的測量及其控制技術，大量適用于普通的工業(yè)應用如材料分揀，商標識別中。如今高精密的顏色識別技術仍舊掌握在少數(shù)發(fā)達國家手中如美國、日本。同時隨著我國科技的不斷發(fā)展，這樣色彩識別分揀系統(tǒng)也更多地幫助我們減輕我們的負擔，真正實現(xiàn)高度自動化，使我們的工作更加簡單輕便。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題，是針對上述存在的技術不足，提供了一種基于單片機的色彩識別分揀系統(tǒng)，采用以單片機系統(tǒng)為核心，集監(jiān)測系統(tǒng)和控制系統(tǒng)為一位的技術方法，解決了傳統(tǒng)系統(tǒng)功能簡單單一，人工工作效率地下的技術問題，達到了自動檢測顏色、自動識別、自動分揀不同顏色東西的技術效果；采用色彩識別傳感器模塊的設計方法，解決了傳統(tǒng)獨立的光電二極管識別顏色效率低下，準確度不高的技術問題，達到了識別色彩效果好，靈敏度高，準確度高的技術效果；采用步進電機和舵機來控制機械手的技術設計，解決了普通機械手連續(xù)性好，無法實現(xiàn)各種色彩的區(qū)分的技術問題，達到了每種色彩對應舵機和步進電機一個工作模式，使工作更加方便高效的技術效果。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：一種基于單片機的色彩識別分揀系統(tǒng)，包括單片機單元、色彩識別傳感器模塊、紅外對管傳感器模塊、橫向舵機、縱向舵機、步進電機、顯示模塊和機械手；色彩識別傳感器模塊的輸出口與單片機單元的輸入口連接，紅外對管傳感器模塊的輸出口與單片機單元的輸入口連接，單片機單元的輸出口與橫向舵機的輸入口連接，單片機單元的輸出口與縱向舵機的輸入口連接，單片機單元的輸出口與步進電機的輸入口連接，單片機單元的輸出口與顯示模塊的輸入口連接；橫向舵機安裝在機械手的抓手關節(jié)，縱向舵機安裝在機械手的活動關節(jié)處，步進電機安裝在機械手的旋轉關節(jié)處；電源模塊與單片機單元的電源I/O口連接，色彩識別傳感器模塊、紅外對管傳感器模塊、橫向舵機、縱向舵機、步進電機和顯示模塊的電源口與單片機單元的電源口連接。

進一步優(yōu)化本技術方案，所述的單片機單元為STC12C5204AD單片機，色彩識別傳感器模塊為TCS3200色彩傳感器，電源模塊為5V-2A的開關電源，顯示模塊為LCD12864液晶顯示屏，紅外對管傳感器模塊為紅外對射式紅外傳感器。

進一步優(yōu)化本技術方案，所述的步進電機與驅動芯片ULN2003的輸出口連接，ULN2003的輸入口分別與單片機單元的P3.7、P2.7、P2.6和P2.2口連接。

進一步優(yōu)化本技術方案，所述的橫向舵機和縱向舵機都為MG996R的舵機，橫向舵機和縱向舵機的VCC和GND口都與單片機單元的VCC口和GND口連接，橫向舵機和縱向舵機的輸入口與單片機單元的P1.5和P1.6口連接。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：

1、使用STC12C5204AD單片機作為主控單元，集成了較大容量的存儲器和豐富強大的硬件接口電路，具有極高性能價格比；

2、TCS3200顏色傳感器是一種可編程并可以實現(xiàn)彩色光到頻率轉換的轉換器，比市面上常見的光轉電壓顏色檢測器在性能上有更大優(yōu)勢，TCS3200對光的動態(tài)響應范圍大，標準輸出頻率寬，色彩識別性好，靈敏度高；

3、ULN2003電機驅動芯片驅動能力強，可以驅動電壓高、功率大的器件，這款芯片驅動能力強，帶載能力強，穩(wěn)定性高。

附圖說明

圖1是本系統(tǒng)內(nèi)部結構圖；

圖2是機械手的結構示意圖；

圖3是單片機單元電路圖；

圖4是TCS3200色彩傳感器模塊管腳圖；

圖5是紅外對管傳感器模塊管腳圖；

圖6是步進電機電路圖；

圖7是橫向舵機接口圖；

圖8是縱向舵機接口圖；

圖9是顯示模塊接口圖。

圖中，1、單片機單元，2、電源模塊；3、色彩識別傳感器模塊；4、紅外對管傳感器模塊；5、橫向舵機；6、縱向舵機；7、步進電機；8、顯示模塊；10、機械手。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結合具體實施方式并參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實用新型的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本實用新型的概念。

具體實施方式一：如圖1-9所示，包括單片機單元1、色彩識別傳感器模塊3、紅外對管傳感器模塊4、橫向舵機5、縱向舵機6、步進電機7、顯示模塊8和機械手10；色彩識別傳感器模塊3的輸出口與單片機單元1的輸入口連接，紅外對管傳感器模塊4的輸出口與單片機單元1的輸入口連接，單片機單元1的輸出口與橫向舵機5的輸入口連接，單片機單元1的輸出口與縱向舵機6的輸入口連接，單片機單元1的輸出口與步進電機7的輸入口連接，單片機單元1的輸出口與顯示模塊8的輸入口連接；橫向舵機5安裝在機械手10的抓手關節(jié)，縱向舵機6安裝在機械手10的活動關節(jié)處，步進電機7安裝在機械手10的旋轉關節(jié)處；電源模塊2與單片機單元1的電源I/O口連接，色彩識別傳感器模塊3、紅外對管傳感器模塊4、橫向舵機5、縱向舵機6、步進電機7和顯示模塊8的電源口與單片機單元1的電源口連接。

所述的單片機單元1為STC12C5204AD單片機，色彩識別傳感器模塊3為TCS3200色彩傳感器，電源模塊2為5V-2A的開關電源，顯示模塊8為LCD12864液晶顯示屏，紅外對管傳感器模塊4為紅外對射式紅外傳感器；所述的步進電機7與驅動芯片ULN2003的輸出口連接，ULN2003的輸入口分別與單片機單元1的P3.7、P2.7、P2.6和P2.2口連接；所述的橫向舵機5和縱向舵機6都為MG996R的舵機，橫向舵機5和縱向舵機6的VCC和GND口都與單片機單元1的VCC口和GND口連接，橫向舵機5和縱向舵機6的輸入口與單片機單元1的P1.5和P1.6口連接。

如圖1，單片機單元1通過紅外對管傳感器4來監(jiān)測是否有物體存在，若有物體，則機械手10會動作，當機械手10快伸到物體旁邊時，則色彩識別傳感器模塊會3檢測物體是什么顏色的，其中每種顏色步進電機7都會有一個角度，每當檢測到對應的顏色時，則機械手10就會將物體拿起，然后通過步進電機7轉向對應角度，實現(xiàn)將不同顏色的物體進行分類，同時橫向舵機5和縱向舵機6都是配合機械手10將物體拿起的。

圖3為本實用新型的單片機的最小型系統(tǒng)，使用STC12C5204AD單片機作為主控單元，集成了較大容量的存儲器和豐富強大的硬件接口電路，具有極高性能價格比；圖4中，TCS3200顏色傳感器是一種可編程并可以實現(xiàn)彩色光到頻率轉換的轉換器，比市面上常見的光轉電壓顏色檢測器在性能上有更大優(yōu)勢，TCS3200對光的動態(tài)響應范圍大，標準輸出頻率寬，色彩識別性好，靈敏度高。

應當理解的是，本實用新型的上述具體實施方式僅僅用于示例性說明或解釋本實用新型的原理，而不構成對本實用新型的限制。因此，在不偏離本實用新型的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。此外，本實用新型所附權利要求旨在涵蓋落入所附權利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。