基于顏色的自動(dòng)分揀系統(tǒng)方案概要PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1基于顏色的自動(dòng)分揀系統(tǒng)方案概要基于顏色的自動(dòng)分揀系統(tǒng)方案概要能根據(jù)實(shí)際問題制定基本技術(shù)解決方案能根據(jù)實(shí)際問題制定基本技術(shù)解決方案; ;熟悉單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流程和方法熟悉單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流程和方法; ;熟悉和加深理解單片機(jī)的外圍電路設(shè)計(jì)和選型，熟悉和加深理解單片機(jī)的外圍電路設(shè)計(jì)和選型，了解常用傳感器和執(zhí)行器的原理與使用了解常用傳感器和執(zhí)行器的原理與使用; ;能讀懂教材中的控制實(shí)例，學(xué)會(huì)編寫同等難度能讀懂教材中的控制實(shí)例，學(xué)會(huì)編寫同等難度的控制程序的控制程序. .本章學(xué)習(xí)目標(biāo)本章學(xué)習(xí)目標(biāo) ：第1頁/共20頁應(yīng)用背景概述系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)內(nèi)容提綱系統(tǒng)整體調(diào)試與問題解決總結(jié)

2、第2頁/共20頁一、項(xiàng)目概況一、應(yīng)用背景有一彩球生產(chǎn)線，生產(chǎn)出的彩球是混合在一起的，現(xiàn)需要按彩球顏色進(jìn)行分類存放。問題：?jiǎn)栴}：如何解決？如何解決？第3頁/共20頁一、項(xiàng)目概況（二）傳統(tǒng)人工分揀方法的缺陷1人力成本高不斷上升不能全天候工作工人勞動(dòng)強(qiáng)度大人工分揀速度慢、效率低準(zhǔn)確度不高：易受工人自身限制面對(duì)的問題面對(duì)的問題2345第4頁/共20頁6能否用機(jī)器代替人？能否用機(jī)器代替人？代替代替：?jiǎn)纹瑱C(jī)：?jiǎn)纹瑱C(jī)-大腦大腦代替代替：傳感器：傳感器-眼睛眼睛代替代替：執(zhí)行器：執(zhí)行器-手手現(xiàn)實(shí)問題現(xiàn)實(shí)問題單片機(jī)控制系統(tǒng)單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題設(shè)計(jì)問題二、系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)第5頁/共20頁1系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)目標(biāo)：有黑色、

3、白色、藍(lán)色三種種顏色的小球，要求我們的系統(tǒng)把三種顏色的小球分別檢測(cè)出來放進(jìn)指定的容器里，系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容2 1. 設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，硬件結(jié)構(gòu)和軟件架構(gòu)； 2. 設(shè)計(jì)制定方案硬件型號(hào)，如單片機(jī)、傳感器和執(zhí)行器等器件選型； 3. 設(shè)計(jì)開發(fā)軟件代碼，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能； 4. 軟硬件結(jié)合調(diào)試，測(cè)試系統(tǒng)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案。二、系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)第6頁/共20頁三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總圖霍爾開關(guān)霍爾開關(guān)光電傳感器光電傳感器顏色傳感器顏色傳感器供電電路供電電路液晶顯示液晶顯示單片機(jī)單片機(jī)按鍵按鍵串口通信串口通信步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)/氣缸氣缸語音模塊語音模塊檢測(cè)部分檢測(cè)部分主控部分主控部分執(zhí)行部分執(zhí)行部分“眼眼”“腦腦”“手手”二、系統(tǒng)概要

4、設(shè)計(jì)第7頁/共20頁二、系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)第8頁/共20頁開始初始化顏色采樣TCS3200顏色識(shí)別步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)回位白球分揀藍(lán)球分揀白球分揀判斷是否有球預(yù)警報(bào)警/顯示單片機(jī)處理第9頁/共20頁（三） 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)二、系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)第10頁/共20頁顏色傳感器顏色傳感器TCS3200：由三原色感應(yīng)原理可知，任何一種顏色都是由紅綠藍(lán)組成的，如果已構(gòu)成某種顏色的RGB的值后，TCS3200就選定對(duì)應(yīng)的濾波器，只允許某種特定的原色通過，輸出信號(hào)方波頻率與所感應(yīng)的光強(qiáng)成比例關(guān)系。這樣，通過RGB的值就可以分析投射到TCS3200傳感器上的顏色。S0、S1來選擇輸出比例因子或電源關(guān)斷式；S2、S3來選擇濾波器的

5、類型。三、系統(tǒng)硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)第11頁/共20頁p8k字節(jié)字節(jié)FLASH閃存閃存 ，512字節(jié)內(nèi)部字節(jié)內(nèi)部RAMp32個(gè)個(gè)I/O口線，三個(gè)口線，三個(gè)16位定時(shí)、計(jì)數(shù)器位定時(shí)、計(jì)數(shù)器p一個(gè)六向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)一個(gè)全雙工串行通訊口，內(nèi)置一個(gè)精密一個(gè)六向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)一個(gè)全雙工串行通訊口，內(nèi)置一個(gè)精密比較器比較器 ，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。2結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)在本實(shí)驗(yàn)中，單片機(jī)用于：在本實(shí)驗(yàn)中，單片機(jī)用于：p接收顏色傳感器的信號(hào)，判斷系統(tǒng)是否放入彩球；對(duì)彩球顏色進(jìn)接收顏色傳感器的信號(hào)，判斷系統(tǒng)是否放入彩球；對(duì)彩球顏色進(jìn)行邏輯判斷；發(fā)出信號(hào)觸發(fā)液晶顯示器顯示彩球顏色；驅(qū)動(dòng)步進(jìn)行邏輯判斷；發(fā)出信號(hào)觸發(fā)液晶顯示器顯示彩球顏色；驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)（氣缸）剔取彩球。電機(jī)（氣缸）剔取彩球。1功能功能三、系統(tǒng)硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)第12頁/共20頁三、系統(tǒng)硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)第13頁/共20頁三、系統(tǒng)硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)第14頁/共20頁四、系統(tǒng)軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)初始化：系統(tǒng)初始化：第15頁/共20頁四、系統(tǒng)軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)顏色信息處理：顏色信息處理：第16頁/共20頁四、系統(tǒng)軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)執(zhí)行處理：執(zhí)行處理：第17頁/共20頁2021-10-15五、系統(tǒng)整體調(diào)試與問題解決第18頁/共20頁六、總結(jié)思考問題：思考問題：1.如果需要檢測(cè)彩球是