51单片机图像识别

课题名称 姓 名 学 号 专 业 指导教师

单片机课程设计(论文)

摘要

随着现代工业生产向高速化、自动化方向的发展，色彩识别广泛应用于各种工业检测和自动控制领域，而生产过程中长期以来由人眼起主导作用的颜色识别工作将越来越多地被相应的颜色传感器所替代。如：各种物体表面颜色识别（产品包装色标检测，产品外表特征颜色的检测，液体溶液颜色变化过程的检测与控制，等等）。而本文就是介绍如何通过使用TCS3200D颜色传感器来实现色彩识别的功能的。

首先，通过了解一定深度的光与颜色的知识（主要是三原色的感应原理）以及深入学习研究TCS3200D识别颜色的原理，实现TCS3200D颜色传感器测量颜色的功能。其次，对所测得的数据进行处理，转换成RGB三种颜色光数值。最后，通过LCD将经过处理后的数据显示出来。 本设计具有体积小、成本低、功能强等特点。

关键字：TCS3200D颜色传感器；STC89C52RC单片机；LCD1602；色彩识别

单片机课程设计(论文)

目 录

1 绪论 .......................................................................

图像识别技术研究现状综述

简介：

图像识别是指图形刺激作用于感觉器官，人们辨认出它是经验过的某一图形的过程,也叫图像再认。在图像识别中,既要有当时进入感官的信息,也要有记忆中存储的信息。只有通过存储的信息与当前的信息进行比较的加工过程，才能实现对图像的再认。图像识别技术是以图像的主要特征为基础的，在图像识别过程中，知觉机制必须排除输入的多余信息,抽出关键的信息。在人类图像识别系统中，对复杂图像的识别往往要通过不同层次的信息加工才能实现。对于熟悉的图形,由于掌握了它的主要特征，就会把它当作一个单元来识别，而不再注意它的细节了。这种由孤立的单元材料组成的整体单位叫做组块，每一个组块是同时被感知的。图像在人类的感知中扮演着非常重要的角色，人类随时随处都要接触图像。随着数字图像技术的发展和实际应用的需要，出现了另一类问题，就是不要求其结果输出是一幅完整的图像，而是将经过图像处理后的图像，再经过分割和描述提取有效的特征，进而加以判决分类，这就是近20年来发展起来的一门新兴技术科学一图像识别。它以研究某些对象或过程的分类与描述为主要内容，以研制能够自动处理某些信息的机器视觉系统，代替传统的人工完成分类和辨识的任务为目的。

图像识别的发展大致

51单片机RAM 数据存储区学习笔记

1.RAM keil C语言编程

RAM是程序运行中存放随机变量的数据空间。在keil中编写程序，如果当前模式为small模式，如果总的变量大小未超过128B，则未初始化的变量的初值默认为0.如果所有的变量超过单片机small模式下的128B大小，则必须对变量进行初始化，否则超过RAM大小变量的值是不确定的，在small模式下超过128B大小的变量也必须在编译器中重新设定存储器的存储模式。

在keil中，可选择small，compact，large三种方式存储数据变量：

在keil中可以用“TargetOptions”来配置这一项：

图1 选择数据存储模式

2.片内数据存储区

(1) 工作寄存器区

工作寄存器区位于片内数据存储器中的00H~1FH单元，共32字节( 如此说来每个单元是一个字节了 )，分成四组。每组8个字节，分别记为R0~R7.

程序默认在0区工作寄存器组存放中间运算数据。等待中断来时，中断数据工作寄存器组由0区切换到其它区域。

选择四组工作寄存器区的哪一组作为R0～R7由位于PSW寄存器的两位RS1,RS0来确定.

RS1,RS0称为区开关或组开关,

单片机原理及应用

串行接口及串行通信技术

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单片机原理及应用

教学目标通过本章教学，要求达到以下目标：

1. 串行通信的基本概念：了解并行/串行通信的概念；理解串行通信中的异步/同步通信的基 本概念；理解波特率的概念，学会计算波特率 的方法；4了解串行通信的三种制式及校验方 法。

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单片机原理及应用

2. AT89C51串行口：串行接口结构及其功能；理解串行数据缓冲器SBUF的功能和读写方 法； 熟悉SCON的结构、控制作用和设置方 法； 了解电源控制寄存器PCON,熟悉 SMOD位。

3.

串行口的工作方式： 理解串行通信4种工作方式的特点和区别；掌握串行工作方式0的应 用； 熟悉串行工作方式1、2、3应用程序的 编制方法。

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单片机原理及应用

4. 多机通信原理：理解多机通信的原理、过程和编制多机通信应用程序的方法。

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单片机原理及应用

1 串行通信基础知识计算机与外界的信息交换称为通信。通信的基

本方式可分为并行通信和串行通信两种。所谓并行通信是指数据的各位同时在多根数据

线上发送或接收。串行通信是数据的各位在同一根数据线上依次 逐位发送或接收。

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单片机原理及应用P

51单片机RAM 数据存储区学习笔记

1.RAM keil C语言编程

RAM是程序运行中存放随机变量的数据空间。在keil中编写程序，如果当前模式为small模式，如果总的变量大小未超过128B，则未初始化的变量的初值默认为0.如果所有的变量超过单片机small模式下的128B大小，则必须对变量进行初始化，否则超过RAM大小变量的值是不确定的，在small模式下超过128B大小的变量也必须在编译器中重新设定存储器的存储模式。

在keil中，可选择small，compact，large三种方式存储数据变量：

在keil中可以用“TargetOptions”来配置这一项：

图1 选择数据存储模式

2.片内数据存储区

(1) 工作寄存器区

工作寄存器区位于片内数据存储器中的00H~1FH单元，共32字节( 如此说来每个单元是一个字节了 )，分成四组。每组8个字节，分别记为R0~R7.

程序默认在0区工作寄存器组存放中间运算数据。等待中断来时，中断数据工作寄存器组由0区切换到其它区域。

选择四组工作寄存器区的哪一组作为R0～R7由位于PSW寄存器的两位RS1,RS0来确定.

RS1,RS0称为区开关或组开关,

1-1 MCS-51单片机由哪几部分组成？

解：MCS-51单片机是个完整的单片微型计算机。具体包括CPU、存贮器和接口部分。存贮器的配置和芯片的型号有关，有三种情况，即片内无ROM，片内有掩模型ROM以及片内有EPROM。而随即存贮器RAM则每一种芯片都有。接口部分包括4个8位I/O口，两个16位定时/计数器和一个主要用于异步通信的串行接口。此外，它们还都内含时钟产生电路。

1-2 8051单片机有多少个特殊功能寄存器？它们可以分为几组？完成什么主要功能？

解：8051单片机内部有21个特殊功能寄存器，它们可以分成6组：用于CPU控制和运算的有6个，即ACC，B，PSW，SP和DPTR（16位寄存器，算2个8位寄存器）；有4个用作并行接口，即P0，P1，P2和P3；有2个用于中断控制，即IE和IP；有6个用于定时/计数器，它们是TMOD，TCON及两个16位寄存器T0和T1；还有3个寄存器用于串行口，即SCON，SBUF和PCON。当然其中有些寄存器的功能不只是一种，也可以有另外的分组方法。如电源控制寄存器PCON除了用于串行口通信外，还可用于供电方式的控制。

1-3决定程序执行顺序的寄存器是哪个？它是几位寄存器？它是不是特殊功能寄存器

第6章 中断系统

在CPU与外设交换信息时，存在一个快速的CPU与慢速的外设间的矛盾。为解决这个问题，采用了中断技术。良好的中断系统能提高计算机实时处理的能力，实现CPU与外设分时操作和自动处理故障，从而扩大了计算机的应用范围。

当CPU正在处理某项事务的时候，如果外界或内部发生了紧急事件，要求CPU暂停正在处理的工作转而去处理这个紧急事件，待处理完以后再回到原来被中断的地方，继续执行原来被中断了的程序，这样的过程称为中断。向CPU提出中断请求的源称为中断源。微型计算机一般允许有多个中断源。当几个中断源同时向CPU发出中断请求时，CPU应优先响应最需紧急处理的中断请求。为此，需要规定各个中断源的优先级，使CPU在多个中断源同时发出中断请求时能找到优先级最高的中断源，响应它的中断请求。在优先级高的中断请求处理完了以后。再响应优先级低的中断请求。

当CPU正在处理一个优先级低的中断请求的时候，如果发生另一个优先级比它高的中断请求，CPU能暂停正在处理的中断源的处理程序，转去处理优先级高的中断.请求，待处理完以后，再回到原来正在处理的低级中断程序，这种高级中断源能中断低级中断源的中断处理称为中断嵌套。

MCS-51

单片机原理及应用实验指导书

实验一、单片机最小系统的熟悉

一、实验目的

在进行其他实验之前，先熟悉实验装置的核心模块——单片机最小系统模块。掌握该实验模块的电路原理和接口的使用方法。

1．掌握单片机振荡器时钟电路及CPU工作时序；掌握复位状态及复位电路设计；掌握单片机各引脚功能及通用I/O口的使用；掌握单片机基本指令的使用。

2．掌握IDE集成开发环境，仿真器和烧录器等开发工具的使用。

二、实验设备

1.单片机仿真器(伟福S51、仿真头POD-H8X5X)，烧录器(西尔特Superpro 680)；

2.单片机最小系统实验模块，键盘实验模块，发光二极管阵列实验模块。

1

单片机原理及应用实验指导书

三、实验要求

1．连接实验电路，编写简易单片机汇编程序达到下述工作要求：以任意两个独立式按键作为输入，当第一键按下时，点亮第一行发光二极管；当第二键按下时，点亮第二行发光二极管。

2．将编写的程序调入仿真器中，在IDE集成开发环境中进行调试；

3．在IDE中产生机器码文件，用烧录器烧录到单片机芯片中，插在板子上观察工作情况。 四、实验原理

4．1 AT89C51引脚说明

《单片机原理与应用实验》指导书

厦门理工学院光电与通信工程学院

目 录

目 录 ......................................................... I 第一章 概述 ...................................................... 1 第二章 实验系统组成和结构 ....................................... 4

§2.1 系统主机的硬件组成 ................................................................ 错误！未定义书签。

2.1.1 逻辑电平开关电路 ...................................... 错误！未定义书签。

2.1.2 LED电平显示电路 ....................................... 错误！未定义书签。 2.1.3 单脉冲电路 ........................................... 错误！未定义书签。 2.1.4 音频放大电路

长安 大 学

微控器技术实验报告

年 级: 大 三 学 号: ***** 姓 名: *** 专业班级: 自动化0706 指导老师: ****

20010 7 22

第1章 实验目的及要求

1、 学习Keil C51集成开发工具的操作及调试程序的方法，包

括：仿真调试与脱机运行间的切换方法； 2、 3、

熟悉TD-51单片机系统板及实验系统的结构及使用； 进行MCS51单片机指令系统软件编程设计与硬件接口功能

设计； 4、

学习并掌握Keil C51与Proteus仿真软件联机进行单片机

接口电路的设计与编程调试； 5、

完成指定MCS51单片机综合设计题。

第2章 实验内容

本实验分为软件与硬件两大部分，软件部分只需要尽心软件编程

调试即可，硬件部分既可以利用实验室提供的设备器材进行联机调试，也可以应用虚拟软件若Proteus进行模拟仿真。要求做实验前需进行充分的准备，软件部分先写好程序、硬件部分编号线路图，或者用虚拟软件运行成功后在到实验室利用单片机等设备进行在线调试运行。

第3章 软、硬件环境

软件环境：KEIL uv3，PROTEUS7.4 硬件环境：PC机，TD-51系统