【正文】 時計數(shù)器是從0開始計數(shù)，是滿值的計數(shù)。如果要重新實現(xiàn)N個單位的計數(shù)，則這時應重新置入初值。在本設計中，設置T0的工作方式為方式0，定時1ms，賦初值為TH0=0xe0，TL0=0x18，在定時器/計數(shù)器T0中斷函數(shù)void timer0(void)中重新給定時器/計數(shù)器T0賦初值，并且設定了一個變量lck，用來計數(shù)定時器/計數(shù)器T0中斷的次數(shù)，當變量lck達到1000時，表明定時了一秒鐘，而外部中斷0的中斷函數(shù)void int0(void)中定義的變量dispcount在定時一秒時間達到時候的值就是此時所選擇的某種顏色通道的頻率值。具體程序如下：void initTimer(void) // 定時器初值1ms{ TMOD=0x0。 TH0=0xe0。 TL0=0x18。}void timer0(void) interrupt 1 //定時1秒,每一秒中斷一次，所記得數(shù)就是頻率{ TH0=0xe0。 TL0=0x18。 lck++。 if(lck==1000) { disp=dispcount。 lck=0。 dispcount=0。 }}AT89S52單片機提供5個硬件中斷源：2個外部中斷源INT0和INT1；2個定時器/計數(shù)器T0和T1的溢出中斷TF0和TF1；1個串行口發(fā)送TI和接收RI中斷。，主要用于自動控制、實時處理、單片機掉電和設備故障的處理。外部中斷請求INT0和INT1有兩種觸發(fā)方式：電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)。在邊沿觸發(fā)方式時。為了保證檢測到跳變。CPU響應后能夠由硬件自動將IE0或IE1清零。本設計中采用計數(shù)器T1來接收傳感器的輸出值。TCS3200顏色傳感器的OUT輸出端與外部中斷T1（）管腳相連接，在T1的中斷函數(shù)void int0(void)中定義了一個變量dispcount，當接收一個脈沖信號時，dispcount就會加1，在定時/計數(shù)器T1設定的一秒時間內(nèi)所累計的數(shù)值就是頻率。具體程序如下：void t1(void) interrupt 0 //外部中斷0，TCS3200的OUT端口接到T1端口{ dispcount++。 //每一次中斷，計數(shù)加一}RGB三種色彩通道采集：此處設置了三個函數(shù)void red()、void green()、void blue()，分別代表紅、綠、藍三種顏色通道。在紅色通道中，設置SS3都為低電平0，表明選擇紅色濾波器，S0為高電平1，S1為低電平0，表明以20%的方式輸出頻率。在綠色通道中，設置SS3都為低電平1，表明選擇綠色濾波器，S0為高電平1，S1為低電平0，表明以20%的方式輸出頻率。在藍色通道中，設置S2為低電平0，S3為高電平1，表明選擇藍色濾波器，S0為高電平1，S1為低電平0，表明以20%的方式輸出頻率。具體程序如下：void red() //紅色通道{ P1=0x01。 delay1ms(1100)。 date=disp/100。 date=()*date。 } //153是在純白情況下測得的紅色通道頻率值void green() //綠色通道{ P1=0xc1。 delay1ms(1100)。 date=disp/100。 date=()*date。 } //145是在純白情況下測得的綠色通道頻率值void blue() //藍色通道{ P1=0x81。 delay1ms(1100)。 date=disp/100。 date=()*date。 } //183是在純白情況下測得的藍色通道頻率值 4個白色LED補光模塊的設計 因為本設計的TCS3200顏色采集模塊需要在密閉的環(huán)境下實現(xiàn)，所以需要另外添加一個穩(wěn)定的光源。本模塊主要是用4個白色的LED光，照在待檢測的物體上，然后反射到TCS3200顏色傳感器上，達到合適的光強的目的。 白色LED補光模塊電路圖 LCD1602液晶顯示模塊 LCD1602液晶顯示模塊硬件設計在本設計中，1602顯示器與單片機的連接如下：Vss管腳接地，Vdd管腳接+5V電源，，，A管腳接+5V電源，K管腳接地。P0口是一個三態(tài)雙向口，可作為地址/數(shù)據(jù)分時復用接口，也可作為通用的I/O接口。它由一個輸出鎖存器、兩個三態(tài)緩沖器、輸出驅(qū)動電路和輸出控制電路組成。P0口作為I/O口輸出的時候時 輸出低電平為0 輸出高電平為高組態(tài)（并非5V，相當于懸空狀態(tài)）。也就是說P0 口不能真正的輸出高電平，給所接的負載提供電流，因此必須接上拉電阻（一電阻連接到VCC），由電源通過這個上拉電阻給負載提供電流。P2口也是準雙向口，它有兩種用途：通用I/O接口和高8位地址線。與P1口相比，它只在輸出驅(qū)動電路上比P1口多了一個模擬轉(zhuǎn)換開關(guān)MUX和反相器。： LCD1602與單片機的具體連接圖 LCD1602液晶顯示模塊軟件設計本設計的LCD1602液晶顯示模塊主要是利用比較經(jīng)典的LCD顯示方法來進行設計的，即字符串的方式進行輸出顯示。 LCD1602顯示模塊流程圖首先，將單片機處理所得的最終數(shù)據(jù)送入uchar * int2str(uint d)函數(shù)，此函數(shù)的功能是將接收到的整型數(shù)d的每個位的數(shù)字取出，放到一個字符型的數(shù)組str[]中，以便LCD1602輸出顯示，具體程序如下：uchar * int2str(uint d) //整型數(shù)轉(zhuǎn)化成字符型數(shù)組函數(shù){ str[0]=39。039。+d/100。 str[1]=39。039。+d%100/10。 str[2]=39。039。+d%10。 return str。}其次，對LCD1602進行初始化和清屏，使用8位數(shù)據(jù)，顯示兩行，使用5*7的字型；顯示器打開，關(guān)閉光標閃爍；輸出方式為字符不動，光標自動右移一格。具體程序如下：void init_LCD(void) // 初始化lcd{ LCD_w_(0x38)。 // lcd為兩行顯示8位數(shù)據(jù)線有效 LCD_w_(0x0e)。 // 顯示字符 關(guān)閉光標 LCD_w_(0x06)。 // 輸入方式設置 光標向右移動一位 ac1}void clear_LCD() //清屏{ LCD_w_(0x01)。 //清屏指令 LCD_w_(0x02)。 // 光標歸位 即光標置于左上位置}最后，是向LCD1602液晶顯示器寫命令函數(shù)void LCD_w_(unsigned )和寫數(shù)據(jù)函數(shù)void LCD_w_dat(uchar dat)以及字符串輸出函數(shù)void display_LCD_string(uchar *p)、光標定位函數(shù)void gotoxy(unsigned x,unsigned y)。寫命令函數(shù)的功能是向LCD1602中寫入相應的命令指令，比如清屏命令LCD_w_(0x01)，實現(xiàn)LCD1602清屏功能。寫數(shù)據(jù)函數(shù)和字符串輸出函數(shù)的功能是向LCD1602寫入要輸出的數(shù)據(jù)，字符串輸出函數(shù)中定義的指針P指向前面的字符型數(shù)組str[]，一位一位的輸出。光標定位函數(shù)的功能是告訴LCD1602要輸出的數(shù)據(jù)的顯示位置。具體程序如下：void LCD_w_(unsigned ) //寫命令函數(shù)，為 要寫的指令{ RW=0。 RS=0。 E=1。 P0=。 delay1ms(10)。 E=0。 RW=1。} void LCD_w_dat(uchar dat) // 寫數(shù)據(jù) 函數(shù)， 寫要顯示的數(shù)據(jù){ RW=0。 RS=1。 E=1。 P0=dat。 delay1ms(10)。 E=0。 RW=1。}void display_LCD_string(uchar *p)//字符串輸出函數(shù){ while(*p) { LCD_w_dat(*p)。 p++。 delay1ms(10)。 }}void gotoxy(unsigned x,unsigned y) //定位 ，x為行，y為列{ if(x==1) LCD_w_(0x80+y)。 else LCD_w_(0xC0+y)。} 本章小結(jié)本章對整個系統(tǒng)所包含的幾個模塊進行了詳細的介紹和設計，包括TCS3200驅(qū)動模塊、TCS3200顏色采集模塊、LED補光模塊以及LCD1602液晶顯示模塊。其中TCS3200顏色采集模塊、LCD1602液晶顯示模塊是最重要的部分。顏色采集模塊利用TCS3200顏色傳感器進行數(shù)據(jù)采集，以數(shù)字量輸出，送到單片機里進行數(shù)據(jù)處理，最后通過LCD1602液晶顯示器顯示出來。5 色彩識別系統(tǒng)的實驗本設計的實驗過程很簡單，具體操作如下：首先將開發(fā)板接通電源，將色彩紙板放平，其次把設計中的顏色采集模塊放在待測的紙板上，放正放平，最后用隔光較好的紙張或者盒子將顏色采集模塊遮蓋起來，然后用筆記錄LCD顯示的值，依次測量不同顏色的紙板并記錄數(shù)據(jù)即可。在實驗過程中進行了多次的測量試驗， 實驗數(shù)據(jù) 實驗結(jié)果分析通過上面的實驗仿真結(jié)果可以看出，如果被測物體的顏色中，紅色成分比較多，那么在顯示的輸出結(jié)果中的R的值就大；同樣的，如果綠色成分多，輸出結(jié)果中的G的值就大，如果藍色成分多，輸出結(jié)果中的B的值就大。表格最后一列給出了這些顏色值對應的色彩圖像，而表格的第一列給出了標準的色彩圖像，可以看出，實際測得值與標準值之間還存在著一定的誤差，這些誤差產(chǎn)生的原因有很多，其中之一就是外界干擾光的存在，其次因為傳感器芯片對光的敏感性不同，此外可能的原因包括補光模塊中的LED二極管發(fā)出的光不穩(wěn)定，還可能因為物體對光的反射能力不同等等，所有的這些原因?qū)е铝嗽跍y量的過程中存在的誤差在所難免，只有不斷的改善，以達到減小誤差的目的，所以本系統(tǒng)還有待更進一步的研究以改善整個系統(tǒng)。 本章小結(jié)通過實驗，驗證了色彩識別系統(tǒng)的可行性，通過對純白色、純紅色、純綠色、純藍色四個紙板的檢測，驗證了本系統(tǒng)的確可以完成預期的任務，實現(xiàn)系統(tǒng)功能，但是與其真實值之間還有一定的誤差，這也是本系統(tǒng)的不完善之處，這也為以后的更完善的功能更強大的精確度更高的色彩識別系統(tǒng)打了一個結(jié)實的基礎，為以后更好的完善和簡化色彩識別系統(tǒng)做下了鋪墊。 6 結(jié)論與展望 結(jié)論本文就色彩識別系統(tǒng)的原理及實現(xiàn)做了研究?，F(xiàn)將本論文所做的主要工作內(nèi)容總結(jié)如下:(1) 建立顏色識別系統(tǒng)的模型，推算出顏色識別的算法。 (2) 介紹單片機等主要模塊的功能及優(yōu)勢。 (3) 對系統(tǒng)進行整體的軟硬件設計。 (4)編寫程序計算RGB三種顏色值，然后進行測試實驗，以驗證論文中結(jié)論的準確性。總的來說，本論文是以AT89S52單片機為基礎，利用TCS3200顏色傳感器模塊，LCD1602液晶顯示模塊實現(xiàn)色彩識別系統(tǒng)的設計，并進行了色彩識別的測試實驗。其中，色彩識別的算法實現(xiàn)原理和各模塊的實現(xiàn)是本論文研究的重點。由于本人水平有限，在本文的研究過程中也存在著一些不足之處:色彩識別的核心難點是RGB三種顏色測量的算法設計，算法的優(yōu)劣程度很大程度上決定了色彩識別系統(tǒng)的優(yōu)劣，而難以建立精確的測量算法。 展望 色彩識別技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)化、自動化社會的一門重要技術(shù)。根據(jù)本文已完成的工作，對需要進行的下一步研究工作做如下展望: (1)完善色彩處理的算法。本文對測得的RGB三種顏色的頻率值只取了前三位，所以在精確度上不夠精確，因此需要建立更精確的色彩處理算法，以使測量結(jié)果更準確。 (2)沒有對所測色彩進行過多的色彩區(qū)分。在以后的工作中需要對色彩空間進行劃分，規(guī)劃出不同的色彩區(qū)間，以便可以實現(xiàn)更準確的色彩識別。從本設計的色彩識別系統(tǒng)到實際的產(chǎn)品，還有很多的不足之處，需要考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性、抗干擾能力、供電等等問題，因而還有大量的研究內(nèi)容，需要我們進行更深入的研究。我相信在不久的將來，色彩識別系統(tǒng)將被廣泛應用到各個行業(yè)之中。參考文獻[1] [M].北京航空航天大學出版社，2000.[2] [J].電子報,2009.[3] 張松燦,[D]..[4] 李廣弟,朱月秀,[M].北京航空航天大學出版社，.[5] 張 [M].機械工業(yè)出版社，.[6] 盧川英, 于浩成, 孫敬輝, 孟 中. 基于 TCS3200傳感器的顏色檢測系統(tǒng)[J]..[7] 楊 杰,謝元媛. 基于 TCS3200芯片顏色測量系統(tǒng)的研究[J]. .[8] 李愛勤,[D]..[9] 王 晴, TCS3200的新型經(jīng)皮測疸儀的設計[D]. .[10] 王安敏,尚緒超,[D]..[11] 丁 茹,李 剛. 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