【正文】 0xfc。 } void TimerInital(void) { TCCR1A=0x00。 手動(dòng) 按鍵復(fù)位需要人為在復(fù)位輸入端 RST上加入高電平。 表 37 控制命令表 序號(hào) 指令 RS RW D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D 0 4 顯示開 /關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C S 5 光標(biāo)或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * B 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存儲(chǔ)器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存儲(chǔ)器地址 * 8 置數(shù)據(jù)發(fā)生存儲(chǔ)器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)發(fā)生存儲(chǔ)器地址 9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1 BF 計(jì)數(shù)器地址 顏色識(shí)別系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 25 10 寫數(shù)到 CGRAM或 DDRAM 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從 CGRAM或 DDRAM讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。它是由若干個(gè) 5*7或 5*11 等點(diǎn)陣符位組成的，每一個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符。例如：當(dāng)選擇紅色濾波器時(shí)，入射光中只有紅色可以通過，藍(lán)色和綠色都被阻止，這樣就可以得到紅色光的光強(qiáng)；同時(shí)，選擇其他的濾波器，就可以得到藍(lán)色光和綠色光的光強(qiáng)。工作時(shí)，通過兩個(gè)可編程的引腳來動(dòng)態(tài)選擇所需要的濾波器。當(dāng) AT89C52從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)， PSEN 在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器時(shí)， PSEN 將不被激活。 P3 口： P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P3 輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì) P0口端口寫“ 1”時(shí)，引腳作高阻抗輸入。 在一般情況下， ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為 外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。 P2 口： P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)吸收或輸出電流 4個(gè) TTL邏輯電 平。另外， AT89C52 可降至 0HZ 靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。 Kudo 利用兩種染料制成了一種 P 型有機(jī)靜電感應(yīng)傳感器 (static induction t ransistor ,SIT) ,并研究了其光電特性。 I0(λ )為射到液晶上的入射光強(qiáng)度 。由于單色入射光的波長與色敏器件的短路電流比的對(duì)數(shù)存在近似的線性關(guān)系 ,即 錯(cuò)誤 !未找到引用源。由于這種顏色檢測(cè)法是通過測(cè)量構(gòu)成物體顏色的陜 西科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說明書） 10 三基色實(shí)現(xiàn)顏色檢測(cè)的 ,所以精密度極高 ,能準(zhǔn)確區(qū)別極其相似的顏色 ,甚至相同顏色的不同色調(diào)。每一種顏色都有唯一的 RGB 值與它對(duì)應(yīng)。 顏色識(shí)別系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 7 2 顏色識(shí)別及顏色傳感器技術(shù)介紹 顏色識(shí)別 正如我們所知道的那樣，色彩實(shí)際上是頻率連續(xù)的電磁波，理論上色彩是無限的，但是人們能分辨的色彩是有限的，而且存在著個(gè)體差異。 （ 3） 深圳市易創(chuàng)特自動(dòng)化設(shè)備 有限公司 推出的新一代數(shù)字顏色傳感器TCS3414CS，不但可以偵測(cè)顏色，同時(shí)還可以偵測(cè)色溫。這些測(cè)量與保存的參考值在數(shù)微秒內(nèi)進(jìn)行比較，根據(jù)結(jié)果，改變開關(guān)輸出的狀態(tài)。即使顏色上的細(xì)微差異或高光澤目標(biāo)物也能夠被 ELTROTEC 檢測(cè)到，產(chǎn)品被廣泛的運(yùn)用于包裝機(jī)械和印刷機(jī)械，造紙機(jī)械等自控系統(tǒng)中。目前的顏色傳感器通常是在獨(dú)立的光電二極管上覆蓋經(jīng)過修正的紅、綠、籃濾光片，然后對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理，才能將顏色信號(hào)識(shí)別出來；有的將兩者集合起來，但是輸出模擬信號(hào)，需要一個(gè) A/D 電路進(jìn)行采樣，對(duì)該信號(hào)進(jìn)一步處理，才能進(jìn)行識(shí)別，增加了電路的復(fù)雜性，并且存在較大的識(shí)別誤差，影響了識(shí)別的效果。最后在此理論基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體方案，通過硬件實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)功能。這類裝置許多是漫反射型、光束型和光纖型的 , 封裝在各種金屬和聚碳酸酯外殼中 。 FT50C3顏色傳感器：使用 1mm*5mm 的長方形光斑。這種光電管的環(huán)型排列，適合輔助光纖測(cè)量信號(hào)的耦合。 傳統(tǒng)的顏色識(shí)別依靠人眼進(jìn)行辨別，但是已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)高速化、自動(dòng)化的需要。 顏色 識(shí)別一般算法 （ 1) 色彩空間 通常所看到的物體的顏色 , 實(shí)際上是物體表面吸收了照射到它上面的白光 (日光 )中的一部分有色成分 ,而反射出的另一部分有色光在人眼中的反應(yīng)。 （ 2) 光源方位和觀測(cè)方位的影響 光源方位 ,也就是被測(cè)物體指向光源的法線方向 ,它決定了有多少太陽光或外界雜散光作為入射光。色差傳感器已發(fā)展出硅雙結(jié)、 光纖、有機(jī)材料等多種 ,由于其價(jià)格便宜 ,動(dòng)態(tài)響應(yīng)效果好 ,能實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)測(cè)量 ,所以除染色等特殊行業(yè)外 ,工業(yè)上一般都采用色差傳感器。Ph(λ )為光電二極管檢測(cè)到的光強(qiáng) 。 光纖 顏色傳感器的裝置如圖 25 所示。 顏色識(shí)別系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 15 3 硬件設(shè)計(jì) 本論文主要是研究和設(shè)計(jì)顏色識(shí)別系統(tǒng)。在這種模式下， P0具有內(nèi)部上拉電阻。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流 ILL。為使能從 0000H— FFFFH 的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令， EA 端必須保持低電平（接地）。 P2 口： P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)顏色識(shí)別系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 19 吸收或輸出電流 4個(gè) TTL邏輯電平。 在一般情況下， ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。 TCS3200 的輸 出信號(hào)是數(shù)字量，可以驅(qū)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的 TTL 或 CMOS 邏輯輸入，因此可直接與微處理器或其他邏輯電路相連接。下面以 TCS3200 在液體顏色識(shí)別中的應(yīng)用為例，介紹它的S0 S1 輸出頻率定標(biāo) S2 S3 濾波器類型 L L 關(guān)斷電源 L L 紅色 L H 2% L H 藍(lán)色 H L 20% H L 無 H H 100% H H 綠色 陜 西科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說明書） 22 具體使用。 (b)設(shè)置定時(shí)器為一固定時(shí)間（例如 10ms），然后選通三種顏色的濾波器，計(jì)算這段時(shí)間內(nèi) TCS3200 的輸出脈沖數(shù)，計(jì)算出一個(gè)比例因子，通過這個(gè)比例因子可以把這些脈沖數(shù)變?yōu)?255。 圖 33 CA1602A的外觀 CA1602A 采用標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳接口，各引腳情況如下： 第 1腳： Vss，電源地 第 2腳： Vcc， +5v 電源 陜 西科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說明書） 24 第 3腳： Vo，液晶顯示偏壓信號(hào) 第 4 腳： RS，數(shù)據(jù) /命令選擇端，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時(shí)選擇指令寄存器。實(shí)物圖如 42所示。 本模塊主要包括 TCS3200 初始化、定時(shí)器初始化和顏色采集，具體程序如下： void TCS3200Inital(void) { DDRC= DDRC|0x0f。 OCR1BL=0x00。} else if(FOutMode == F_100_100) { 。 OCR1AL=0x00。通常在單片機(jī)工作出現(xiàn)混亂或 “ 死機(jī) ” 時(shí)，使用手動(dòng)復(fù)位可實(shí)現(xiàn)單片機(jī) “ 重啟 ” 。 本章 小結(jié) 本章主要介紹了 TCS3200 顏色傳感器和 LCD1602 液晶顯示器的相應(yīng)原理，以及它們與單片機(jī)的連接方式及相應(yīng)的電路原理圖，其中對(duì) TCS3200 顏色傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和各個(gè)管腳以及它們的功能作了詳細(xì)介紹，為后面整個(gè)系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)提供了很好的幫助。本文將介紹 16*2 字符型液晶顯示模塊 CA1602A 的應(yīng)用。這里有兩種方法來計(jì)算調(diào)整參數(shù) :（ a)依次選通三顏色的濾波器，然后對(duì) TCS3200 的輸出脈沖依次進(jìn)行計(jì)數(shù)。表 35是 S0、 S1 及 S S3 的可用組合。 TCS3200 顏色識(shí)別原理簡(jiǎn)介 TCS3200 芯片的結(jié)構(gòu)框圖與特點(diǎn) TCS3200 是 TAOS 公司推出的可編程彩色光到頻率的轉(zhuǎn)換器。 ALE/PROG ：地址鎖存器控制信號(hào)（ ALE）是訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低 8 位地址的輸出脈沖。 此外，與 AT89C51 不同之處是， 和 還可分別作為定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和輸出（ ），具體如下表 33所示。當(dāng) AT89C52從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)， PSEN 在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器時(shí)， PSEN 將不被激活。 P3 口： P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P3 輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電 流） 4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì) P0 口端口寫“ 1”時(shí)，引腳作高阻抗輸入。從 Kudo 的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知 ,有機(jī)材料的光敏特性不僅與電壓 VG 有關(guān) ,還與有機(jī)材料本身有關(guān) ,所以利用有機(jī)材料完全有希望發(fā)展出一種新型的價(jià)格低廉且性能優(yōu)良的顏色傳感器。光從光纖射出時(shí) ,光的特性得到調(diào)制 ,通過對(duì)調(diào)制光的檢測(cè) ,便能感知外界的信息。Ir(λ )為透過紅外濾色片的光強(qiáng) 。 （ 2) 色差傳感器 在一些實(shí)際應(yīng)用中 (如分揀、 質(zhì)量監(jiān)控等行業(yè) ),并不需要確切了解被測(cè)物的具體顏色 ,而只需要對(duì)兩個(gè)物體的色差進(jìn)行識(shí)別與判斷 ,區(qū)別出從一種顏色到另一種顏色的 變化。 （ 1）光源的影響 照射光包含有太陽光和外界雜散光 ,太陽照射角度、云層厚度和其它天氣條件都會(huì)導(dǎo)致照射光發(fā)生變化 ,從而導(dǎo)致被測(cè)物體顏色發(fā)生變化。 顏色識(shí)別算法 顏色 識(shí)別的應(yīng)用 在現(xiàn)今的工業(yè)化社會(huì)中，色彩識(shí)別被廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)之中， 如： 各種物體表面顏色識(shí)別（產(chǎn)品包裝色標(biāo)檢測(cè)，產(chǎn)品外表特征顏色的檢測(cè)，液體溶液顏色變化過程的檢測(cè)與控制，等等 ） 。其次，利用 TCS3200 顏色傳感器，在合適的環(huán)境下，對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行檢測(cè)，將測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)化成數(shù)字量。每個(gè)光電管對(duì)相應(yīng)光譜濾波器的顏色光最敏感，主要是紅色，綠色，藍(lán)色。適合于檢測(cè)非常微小的物體。 目前 ,基于各種原理的顏色識(shí)別傳感器有兩種基本類型 : 其一是 RGB(紅綠藍(lán) ) 顏色傳感器 , 檢測(cè)的是三刺激值 。本文主要介紹如何通過使用 TCS3200 顏色傳感器來實(shí)現(xiàn)色彩識(shí)別的功能。 TCS3200 它對(duì)光的動(dòng)態(tài)響應(yīng)范圍大 ， 標(biāo)準(zhǔn)輸出頻率范圍為 2Hz～ 500kHz， TCS3200 有兩個(gè)可編程的引腳，使用者可以對(duì) 100%、 20%、2%或者是動(dòng)力關(guān)閉模塊的輸出量程進(jìn)行選擇使用。在 30 多種不同的灰度等級(jí)中，色標(biāo)檢測(cè)器可檢測(cè)所有類型的色標(biāo)標(biāo)記，可給不同的用戶界面提供多種對(duì)比度檢測(cè)技術(shù)，以滿足廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，是業(yè)界最佳的色彩辨識(shí)儀器。根據(jù)工作需要，可以通過自學(xué)習(xí)模式存儲(chǔ)一個(gè)或三個(gè)顏色參考值。其產(chǎn)品的低檔系列，以其優(yōu)良偵測(cè)精度和優(yōu)勢(shì)的價(jià)格，尤其適合玩具類等產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用。當(dāng)這些類似色并排在一起時(shí)，即使是沒有經(jīng)過訓(xùn)練的普通人，除了色盲以外，都能夠看出它們之間的區(qū)別。值得注意的是 , 不同的光線通過物體反映出來的光強(qiáng)是不同的 , 而且非標(biāo)準(zhǔn)白光 (RGB 三者不相等 )在物體上反映出來的光強(qiáng)分量也是不同的。因?yàn)闄z測(cè)距離無論怎樣變化 ,只能引起光強(qiáng)的變化 ,而三種顏色光的比例不會(huì)變 ,因此 ,即使在目標(biāo)有機(jī)械振動(dòng)的場(chǎng)合也可以檢測(cè) 。所以根據(jù)短路電流比 ,如圖 23(b) 所示 ,就可以得到入射光的波長。 其測(cè)量原理是利用紅外玻璃濾色片濾掉入射光中的紅外成分 ,改變液晶兩端的電壓 ,可以改變液晶層中的非常光折射率 ne ,從而改變光強(qiáng) I(λ )。 有機(jī)靜電感應(yīng)顏色傳感器有兩個(gè)有機(jī)半導(dǎo)體層 ,分別是酞青藍(lán)和部化青兩種染料 ,酞青藍(lán)和部化青膜的厚度分別為 80nm和 140nm,它們通過真空沉降方法覆蓋在涂有錫銦氧化物的玻璃片上 ,酞青藍(lán)和部化青膜之間具有 P 型半導(dǎo)體特性。掉電保護(hù)方式下， RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流 ILL。 如果需要，通過將地址為 8EH 的 SFR 的第 0 位置“ 1”， ALE 操作無效。在這種模式下， P0 具有內(nèi)部上拉電阻。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流 ILL。為使能從 0000H— FFFFH 的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令， EA 端必須保持低電平（接地）。輸出比例因子使傳感器的輸出能夠適應(yīng)不同的測(cè)量范圍，提高了它的適應(yīng)能力。 （ 3）白平衡和顏色識(shí)別原理 白平衡就是告訴系統(tǒng)什么是白色。 要使用點(diǎn)陣型 LCD 顯示器，必須有相應(yīng)的 LCD 控制器、驅(qū)動(dòng)器來對(duì) LCD 顯示器進(jìn)行掃描、驅(qū)動(dòng)，以及一定空間的 ROM 和 RAM 來存儲(chǔ)寫入的命令和顯示字符的點(diǎn)陣。 圖 34 1602的內(nèi)部顯示地址 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生 存儲(chǔ)器（ CGROM）已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不