程 瑶，田又源，张 果，贾 宁，高晨斐

(重庆理工大学机械工程学院，重庆 400054)

0 引言

随着现代工业生产逐渐向规模化、高速化、自动化方向发展，依靠人工分选颜色产品不仅效率低，还容易产生误差[1-4]，同时会极大提高生产成本，而使用计算机图像处理的方法成本太高，且设备使用有较多局限性，不适合企业生产需要[5]。为了改善这一现状，结合实际生产需求研发了彩色铅笔颜色自动分选系统。

1 系统总体设计

系统原理框图如图1所示。系统主要包括颜色采集模块、数据处理模块、LCD显示模块和LED指示模块。颜色采集模块将彩色铅笔的RGB各分量采集为数字信号输出。数据处理模块根据接收的RGB数据判断铅笔颜色，并且将颜色结果和RGB各分量值通过LCD显示模块展示。LED指示模块可以实时展现系统目前的运行状态。

图1 系统原理框图

2 硬件设计

颜色采集模块的核心硬件采用TCS3200传感器，此传感器的芯片集成了64个硅光电二极管[6]。根据光电二极管滤光颜色的不同分为4种类型，其中有红色、绿色和蓝色滤波器各16个，使得只有对应的颜色光能够通过滤波器，从而分别检测出R、G、B的信号，其余16个光电二极管无滤波器，作为检测参考量允许任何颜色光通过。传感器将彩色铅笔的颜色光信号转换为方波频率信号，且输出量为数字信号，不需要额外的A/D转换模块[7]。当采集颜色信息时，利用微处理器控制S2、S3两个引脚不同的选通组合，可以选择不同的滤波器，得到不同颜色的分量值。……