智能小车红绿灯识别系统设计

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毕业论文范文题目： 智能小车红绿灯识别系统设计，论文范文关键词： 智能小车红绿灯识别系统设计
智能小车红绿灯识别系统设计毕业论文范文介绍开始：
　　前言
　　随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也越来越受到人们的关注。现在不管是大学的课程设计还是电子竞赛都会涉及有关智能小车方面的研究，可见其研究意义重大。智能小车在工业生产和日常生活中已扮演了重要角色，如人们进行航天探测的月球车，图书馆内根据颜色进行图书分类的搬运车及车间内使用的机器人等。近年来，智能小车在野外、道路及现代物流系统中都有广泛运用，已成为人工智能领域研究和发展的热点。本设计正是对智能小车有关方面的研究，在导师的耐心指导下进行红绿灯识别的设计。
　　颜色识别是新兴的测控技术，普通的工业应用如材料分拣，商标识别等已广泛应用。但高精密的颜色识别技术仍掌握在少数发达国家如美国,日本手中。我国在机器人视觉系统方面已取得了举世瞩目的成就，但在摄取数码影像，高分辨率的颜色识别方面仍缺乏自主研发的能力。
　　随着颜色传感器的广泛应用，颜色识别技术已成为仪器自动化，智能化的重要组成部分，发展前景十分广阔。
　　在国外颜色传感器的发展：MAZET公司最新推出的颜色传感器MTCSiCS，不仅能够实现颜色的识别与检测，色彩传感器具有高精度的3色测量(CIE)，是测量光源系统的出色解决方案，其控制系统可以捕捉到目前的颜色状况，然后根据图像信号反馈的信息控制并达到相应的Yxy值。相比别的传感器，在温度变化的情况下，MAZET的传感器性能不变，甚至在温度或者能量很高的情况下、MAZET的传感器也不会有任何老化。德国ELTROTEC色标传感器可以检测出颜色的差异，ELTROTEC色标检测器具有灵敏度高、响应速度快、抗背景干扰能力强。即使颜色上的细微差异或高光泽目标物也能够被ELTROTEC检测到，产品被广泛的运用于包装机械和印刷机械，造纸机械等自控系统中。FT50C-1颜色传感器：自2001年，通过测试开始投入应用至今FT50C-1一直得到广泛应用。该传感器使用直径4mm的圆光斑。适合用于分选包装或检测不同类型的标签。FT50C-2颜色传感器：使用2mm的正方形光斑。适合于检测非常微小的物体。典型应用是：检测小部件或检测细致的仪器。FT50C-3颜色传感器：使用1mm*5mm的长方形光斑。专为检测长方形物体而设计。典型应用为：检测导管内半导体芯片的缺失和正确顺序。
　　在国内颜色传感器的发展：四川火狐公司推出的MCS颜色传感器是最小的三原色传感器，由三个Si-PIN光电管以及在片滤波器集成在一起的，每个光电管都各自有三种颜色之一的滤波器。它具备小尺寸设计，高质量滤波器和三种颜色同步记录的特点。三个不同区域的颜色识别响应，类似于人眼。每个光电管对相应光谱滤波器的颜色光最敏感，主要是红色，绿色，蓝色。对高动态工业颜色应用（允许信号频率到 MHz范围），新的紧凑型颜色传感器是首选，适合低价格快速信号处理。这种光电管的环型排列，适合辅助光纤测量信号的耦合。这些传感器提供TO5和 SOP8透明塑料或者玻璃封装。深圳市易创特自动化设备有限公司推出的新一代数字颜色传感器TCS3414CS，不但可以侦测颜色，同时还可以侦测色温。其应用主要是带有液晶屏的数码产品如液晶电视，可视DVD，车载数码产品，另外如笔记本电脑，手机，PMP等移动设备也都有应用。其产品的低档系列，以其优良侦测精度和优势的价格，尤其适合玩具类等产品开发应用。上海精电电子设备有限公司研发生产的颜色识别传感器、色标传感器系列产品，作为国内最专业的光学测量及检测设备研发及生产厂家特别在辨色识别，激光测距,光纤的技术上处于领先地位,运用了当今先进的数字化背景抑制技术,大大提高了测量精度和抗干扰能力,因为有这样的特点，使得该公司产品在国内市场有相当占有率，依靠合理的价格更适合国内市场的服务理念成为少数几家能与国外顶级品牌抗衡的高科技企业。目前生产的超高功率RGB数字光纤传感器在检测时的方便性为一般传感器望尘莫及， RGB 颜色传感器利用数模转换的高精度放大器，成为业界最佳的色彩辨识，即使颜色上的细微差异或高光泽目标物也能够轻易的检测。
　　颜色识别兴起的时间较晚，但在实时检测系统及自动控制方面具有重要意义，单片机及微机的引入提高了颜色识别的速度及智能化程度。国内与国外尚存在较大差距，识别的精度，灵敏度，颜色范围，快速性成为颜色识别的主要问题。深入研究传统颜色识别系统十分必要，同时对国外先进的颜色识别仪器进行了解，可以在某种程度上给我们以启示。
　　颜色识别在现代生产中的应用越来越广泛，无论是遥感技术，工业过程控制，材料分拣识别，图像处理，产品质检，机器人视觉系统，还是某些模糊的探测系统都需要对颜色进行探测，而颜色传感器的飞速发展，生产过程中长期由人眼起主导作用的颜色识别工作将越来越多地被颜色传感器所替代。为这上述应用的自动化实现提供了可能。
　　目录
　　中文摘要.............................................................I
　　英文摘要............................................................II
　　第1章绪论.........................................................1
　　1.1引言 1
　　1.1.1颜色识别和颜色传感器的发展现状 1
　　1.1.2颜色识别的背景及意义 2
　　1.2 课题研究的主要内容 3
　　第2章硬件系统设计..................................................4
　　2.1 硬件设计总体方案 4
　　2.2 硬件模块设计及元件简介 5
　　2.2.1 主控制器模块 5
　　2.2.2 颜色识别模块 8
　　2.2.3 电机驱动模块 12
　　2.3 智能红绿灯识别电路设计 15
　　2.3.1 颜色识别电路的设计 15
　　2.3.2 电机驱动电路的设计 15
　　2.3.3 红绿灯电路设计 16
　　第3章软件系统设计...............................................18
　　3.1 程序总体设计思路 18
　　3.2 程序流程图设计 18
　　3.3 程序设计 19
　　3.3.1 颜色识别程序设计 19
　　3.3.2 小车行驶程序设计 19
　　3.3.3 红绿灯程序的设计 19
　　第4章系统仿真.....................................................21
　　4.1 proteus仿真软件介绍 21
　　4.2仿真结果 22
　　第5章系统调试....................................................24
　　5.1硬件调试 24
　　5.1.1颜色传感器调试 24
　　5.1.2单片机调试 24
　　5.1.3 电机驱动调试 25
　　5.2 总体调试 26
　　5.2.1 上电后白平衡调试 26
　　5.2.2 红灯亮小车调试 27
　　5.2.3 绿灯亮小车调试 27
　　5.3遇到的问题及解决方法 28
　　第6章总结与展望...................................................30
　　致谢..............................................................31
　　参考文献............................................................32
　　附录..............................................................33
　　附录Ⅰ：元件清单 33
　　附录Ⅱ：硬件设计原理图 34
　　附录Ⅲ：软件程序 34
　　附录IV：实物图 41
　　
　　摘要
　　本文从颜色识别系统的背景、发展及它的前景出发，设计了一款低成本、高效率、硬件结构简单、算法简单的颜色识别系统。从智能小车颜色识别系统的设计思路出发、对设计的器件选择、硬件结构、电路组成、算法设计，程序的编写及最后电路的焊接、调试过程、最终成果出发，完成了对智能小车红绿灯识别系统设计的全部流程。
　　本课题的任务是实现智能小车对红绿灯的识别，小车遇到红灯立即停止，绿灯则前进。控制组件由单片机STC89C52组成，颜色识别模块由TCS230芯片及其外围电路组成，电机驱动模块由L298N组成。设计中通过单片机对TCS230的控制去检测红绿灯现态，接着返回颜色信息给单片机，单片机读取并判断后，进而控制电机的转动，从而实现对小车停止或前进状态的控制。硬件部分主要详细的介绍了几个组成模块及其外围电路，软件部分详述了整体设计思路及流程设计。
　　本设计中，以小车为被控对象，通过TCS230对目标颜色的检测及反馈，成功的实现了对小车走、停状态的控制，并达到“即检即控”的结果。
　　关键词：智能小车，颜色传感器，STC89C52，L298N
　　

以上为本篇毕业论文范文 智能小车红绿灯识别系统设计的介绍部分。

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