【正文】 用頻率為 500KHz。 OE為輸出允許信號，用于控制三條輸出鎖存器向單片機輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 ST 為轉(zhuǎn)換啟動信號。 IN0－ IN7 為 8 條模擬量輸入通道。其引腳結(jié)構(gòu) 如圖 所示。 OP07 同時具有輸入偏置電流低（ OP07A 為177。其基本原理圖如圖 所示。 由于微弱電流容易受到外界的干擾，需要在采樣電阻上并聯(lián)一個電容作為前置低通濾波器，濾除高頻噪聲，可以使得系統(tǒng)更穩(wěn)定，去除運放負端輸入接地的影響。它是目前精度性能最高的運算放大器之一，失調(diào)電壓在室溫下的最大值僅為25 μ V。其基本原理長春理工大學(xué) 光電信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計 11 圖如圖 所示。 I/V 變換電路 根據(jù)探測物體顏色、照明光強度的不同， RGB230 色敏探測器的輸出信號一般在幾十到幾百納安量級，這樣小的微電流給測量帶來了不便。三個不同區(qū)域的顏色識別響應(yīng)，類似于人眼。當入射光照射到RGB230 上時，透過帶有顏色的濾色片形成紅、綠、藍三個顏色分量，三個 PN 結(jié)都將產(chǎn)生相對應(yīng)的光生載流子，形成光電流。它是三個 SiPIN 光電二極管集成在一塊芯片上上面，并分別覆蓋各自經(jīng)過修正的紅、綠、藍濾色片，通過獲得的紅、綠、藍三刺激值來實現(xiàn)對所有顏色的檢測。 為保護白光 LED 不被燒壞，需要串聯(lián)一個電阻，起到限流的作用。單片機對這些信息進行處理和判斷，當處理后的信號與存儲的參考值相符，并且在一定的誤差范圍內(nèi)，單片機就將顏色信息顯示在 LCD 顯示屏上。同時也對光源進行濾色修正，使之符合標準照明體的相對光譜功率分布。 RGB230 色敏探測器的測量方法是光電積分法。研究表明，人眼用于‘小視場觀察顏色時，辨別顏色差異的能力較低。在此系統(tǒng)中光譜三刺激值全為正值，因此在選擇三原色時必須使三原色所形成的顏色三角形能將整個光譜軌跡包含在內(nèi)。 CIE1931RGB 色度系統(tǒng) 國際照明委員會（ CIE）綜合了萊特（ ）和吉爾德（ ）兩項顏色匹配實驗，將兩人 所使用的紅、綠、藍三原色的波長規(guī)定為 700nm、 、 ，并取他們實驗結(jié)果的平均值定出了匹配等能光譜色的三刺激值，從而制定了CIE1931RGB 色度系統(tǒng)。 CIE 標準色度學(xué)系統(tǒng) 用三刺激值來定量描述顏色是一種可行的方法。公式（ ）兩邊各除以 R+G+B，并考慮 C=R+G+B，則可寫成單位方程： ? ? ? ? ? ? ? ?R G BC R G BR G B R G B R G B? ? ?? ? ? ? ? ? () 由方程可知，一個單位的顏色 [C]的色度只取決于 三原色的刺激值各自在 R+G+B 總量中的相對比例，此比值稱作色度坐標，用符號 r， g， b表示，且 r+g+b=1。 一般情況，可以用三刺激值來定量描述顏色，但是如果都用顏色匹配實驗來得到各種顏色的三刺激值顯得不現(xiàn)實。與待測色達到顏色匹配時所需要的三原色的數(shù)量稱為三刺激值。明度表示人眼對物體的明暗感覺，物體的亮度越高，則明度越高；非發(fā)光物體的反射比越高，明度越高。非彩色是指白色、黑色和各種深淺不同的灰色組成的系列，成為黑白系列。當反射光被觀察者接收，觀察者的大腦將成分一定的光波感受 為特定的顏色。光源、觀察物體和觀察者是顏色知覺形成的三個主要組成部分。 課題研究內(nèi)容 本次畢業(yè)設(shè)計的要求是基于 RGB230 色敏探測器設(shè)計一個顏色探測系統(tǒng)，它可以自動辨別探測物體的顏色。雖然有些企業(yè)已采用國外先進的顏色測量儀器，但是由于價格、生產(chǎn)工藝不一致等因素使得國外的未能完全打開中國視場。 60 年代 IDL 公司就已研制出樣機， 70年代末美國 Macbeth 公司生產(chǎn)的 MS4045 在線分光光度計趨于適用階段， 80年代初日本 Shibanra 電氣有限公司研制的在線顏色測量裝置也獲得了較好的結(jié)果。隨著科技的發(fā)展，我們的生產(chǎn)生活發(fā)生了翻天覆地的變化，數(shù)字化、高速化、自動化的產(chǎn)品倍受青睞，在生產(chǎn)過程中長期以來由人眼起主導(dǎo)作用的顏色識別工作，越來越多地被相應(yīng)的顏色傳感器所替代，人們也漸漸得到了解放。 STC89C52 長春理工大學(xué) 光電信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計 3 目錄 摘要 ................................................................................................................................. 1 Abstract ............................................................................................................................ 2 第 1 章 緒論 .................................................................................................................... 4 研究的目的及意義 .............................................................................................. 4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................................................................. 4 課題研究內(nèi)容 ..................................................................................................... 4 第 2章 顏色測量的主要理論基礎(chǔ) ..................................................................................... 6 顏色匹配 ............................................................................................................ 6 色度學(xué) ............................................................................................................... 7 CIE標準色度學(xué)系統(tǒng) ........................................................................................... 7 第 3章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 ............................................................................................... 9 LED補光電路 .............................................................................................. 9 RGB230色敏探測器 ............................................................................................10 I/V變換電路 ....................................................................................................10 .................................................................................................... 11 A/D轉(zhuǎn)換電路 ....................................................................................................12 ...........................................................................................................13 LCD液晶顯示 ....................................................................................................17 第 4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 .....................................................................................................19 程序流程設(shè)計 ....................................................................................................19 算法設(shè)計 ...........................................................................................................19 顏色檢測子程序 ................................................................................................20 顏色匹配子程序 ................................................................................................20 液晶顯示子程序 ................................................................................................20 第 5章 實驗測試與分析 ..................................................................................................21 系統(tǒng)軟硬件測試 ................................................................................................21 實驗結(jié)果分析 ....................................................................................................22 影響測量結(jié)果因素 .............................................................................................23 第 6章 結(jié)論 ...................................................................................................................25 參 考文獻 ..................................................