1. 研究目的与意义
当今社会随着科技和工业的高速发展，颜色检测在现代生产中应用越来越广泛，例如：图书馆使用颜色区分对文献进行分类，能够极大地提高排架管理和统计等工作；在包装行业，产生包装利用不同的颜色和装潢来表示其不同的性质或用途。而由于颜色传感器的飞速发展，生产过程中长期由人眼主导作用的颜色识别类的工作将会越来越频繁的被各种颜色传感器所代替。目前的颜色传感器往往是在独立的光电二极管上覆盖经过一定修正的红、蓝、绿滤光片，然后对输出信号完成相应的处理，最后才能将颜色信号识别出来；有的将两者结合起来，但是输出信号需要一个A/D电路进行采样，进一步处理该信号，才能进行识别，电路的复杂性增加了，并且出现较大的识别误差，影响了识别效果。此次课题就是以色彩检测系统设计为目的，采用AT89S51单片机为核心，利用TCS3200颜色传感器来实现色彩识别的功能，并通过液晶显示所得色彩的三基色数值。
2. 国内外研究现状分析
一些发达国家对颜色检测非常重视，早在上世纪60年代就出现了颜色检测这个技术。我国工业基础较差，对测色的理论和测色仪器系统的研究一直处在相对落后的状态。颜色识别在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，而由于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。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。下面是国内和国外的颜色识别技术发展状况表。
表1.1国内颜色识别技术发展状况表
公司名称 | 产品 | 产品特点 | 应用领域 |
创光电子有限公司 | PDIC903B颜色传感器 | 1. 检测环境亮度水平，来调节显示屏幕或键盘的背光。 2. 帮助便携式显示设备降低功耗，延长LCD屏幕的使用寿命。 | 移动设备PDA、移动电话、笔记本电脑、数码相机的键盘显示屏背光控制。 |
火狐公司 | MCS颜色传感器 | 1. 最小的三原色传感器 2. 有红色、绿色、蓝色三个Si-PIN光电管 3. 体积小 4. 高质量滤波器 5. 三种颜色同步记录 | 辅助光纤测量信号的耦合 |
上海精电电子设备有限公司 | 颜色识别传感色标传感系列 | 1. 测量精度高，抗干扰能力强； 2. 数字化背景抑制技术 3. 颜色上有细微差异或者高光泽目标物也能够轻易的检测 | 超高功率RGB数字光纤传感器 |
深圳易创特自动化设备有限公司 | 数字颜色传感器TCS3414CS | 1. 侦测颜色，侦测色温； 2. 侦测精度和优势的价格 | 液晶电视、可视DVD、车载数码产品、另外如笔记本电脑、手机、PMP、玩具等 |
表1.2国外颜色识别技术发展状况表
公司名称 | 产品 | 产品特点 | 应用领域 |
德国MAZET公司 | 颜色传感器MTCiCS | 1. 具有高精度的3色测量（CIE）； 2. 温度变化，MAZET的传感器性能不变 | 用于温度变化大的场所 |
美国TAOS公司 | TCS2300颜色识别传感器 | 1. 分辨率高 2. 可编程控制颜色选定与标定； 3. 体积小 4. 单电压供电 5. 输出数字量可以微机直接相连接 | 适用于色度计测量应用领域 |
德国ELTROTEC公司 | 颜色识别传感器色标传感器系列 | 1. 灵敏度高； 2. 响应速度快； 3. 抗背景干扰能力强 | 用于包装机械和印刷机械，造纸机械等自控系统中 |
日本竹中 | CS-R700颜色传感器 | 1. RGB色素判别，微小色差也可判别； 2. 响应速度仅仅15ms | 汽车工业 |
3. 研究的基本内容与计划
整个系统包括驱动模块、补光模块、采集模块、显示模块。其中tcs3200颜色采集模块，lcd1602液晶显示模块是最重要的部分。颜色采集模块利用tcs3200颜色传感器进行数据采集，以数字量输出送到51单片机里进行数据处理，最后通过lcd1602液晶显示。
内容：
1、利用颜色传感器，能够识别物体颜色的三基色r、g、b；
4. 研究创新点
这个颜色检测器不仅可以测出R、G、B的值，还可以自动播报颜色，这就可以减小人为识色的导致的颜色报错错误，准确的测出R、G、B并从液晶显示屏上显示出来。
