本發(fā)明是一種基于TCS3200的顏色識(shí)別檢測分揀裝置，主要可以用于錢幣分揀機(jī)，該技術(shù)屬于測試控制技術(shù)領(lǐng)域，該機(jī)構(gòu)能夠同時(shí)借助電機(jī)完成對紙幣的分揀。

背景技術(shù)：

目前，在公交行業(yè)或者銀行業(yè)，紙幣的分類仍依靠人工重復(fù)勞動(dòng)。人工進(jìn)行紙幣分揀的效率極低，尤其對于公交行業(yè)，每天要面對大量的紙幣，需要分揀的人也很多，這樣無疑大量增加了成本。

傳統(tǒng)的紙幣分揀機(jī)利用的是采集整張紙幣的圖像，利用圖像傳感器加AD轉(zhuǎn)換電路加單片機(jī)或者數(shù)字信號(hào)處理器的模式，該模式需要用到的圖像傳感器成本高 ，且原理復(fù)雜，檢測速度也較低。況且使用圖像檢測設(shè)備需要有一定的技術(shù)基礎(chǔ)，對于某些場合來說顯然是不合適的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明旨在提供一種機(jī)構(gòu)簡單、成本低且檢測速度快捷的基于TCS3200傳感器的顏色識(shí)別分揀裝置。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于TCS3200傳感器的顏色識(shí)別分揀裝置，包括STM32單片機(jī)、紙幣入口傳送帶，TCS3200顏色傳感器，若干上下并列設(shè)置的紙幣輸出通道，各紙幣輸出通道之間設(shè)置有換道機(jī)構(gòu)，所述的 換道機(jī)構(gòu)與相鄰紙幣輸出通道中的上部通道的左側(cè)帶輪輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，包括步進(jìn)電機(jī)、空心圓柱滾筒，所述空心圓柱滾筒與所述上部通道的左側(cè)帶輪通過皮帶相連接，所述步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過皮帶連接空心圓柱滾筒和所述左側(cè)帶輪；所述STM32單片機(jī)通過電路連接TCS3200顏色傳感器和所述步進(jìn)電機(jī)，用于根據(jù)TCS3200顏色傳感器獲取顏色信息值后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)對相應(yīng)換道機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)角控制，選擇相應(yīng)的紙幣輸出通道將紙幣送到不同的位置。

進(jìn)一步地，相鄰的紙幣輸出通道之間具有3~5mm間隙。

進(jìn)一步地，所述TCS3200顏色傳感器安裝于紙幣入口傳送帶正上方1.5-3mm且靠近紙幣入口1/3帶輪中心距處。

進(jìn)一步地，所述STM32單片機(jī)與TCS3200顏色傳感器的連接方式如下：TCS3200顏色傳感器的S0端連接STM32單片機(jī)PA5端、TCS3200顏色傳感器的S1端連接STM32單片機(jī)PA6端、TCS3200顏色傳感器的S2端連接STM32單片機(jī)PC2端、TCS3200顏色傳感器的S3端連接STM32單片機(jī)PC3端，而TCS3200顏色傳感器的GND與VCC與STM32單片機(jī)對應(yīng)的GND與VCC相連。

進(jìn)一步地，由紙幣入口傳送帶與各紙幣輸出通道組成的各個(gè)紙幣傳送通道均為四輪三帶式傳送帶機(jī)構(gòu)，各個(gè)紙幣傳送通道末端的帶輪為主動(dòng)輪且所述主動(dòng)輪由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述的紙幣輸出通道上下并列地設(shè)置有八條，可滿足一角、五角、一塊、五塊、十塊、二十塊、五十塊、一百塊總共八種面額紙幣的分揀。

相比現(xiàn)有技術(shù)，該發(fā)明的有益效果在于：顏色傳感器的搭載能有效地針對現(xiàn)存的各種面額的紙幣進(jìn)行分揀，結(jié)構(gòu)簡單容易實(shí)現(xiàn)，成本低，效果較好，而且能夠識(shí)別多種紙幣，并聯(lián)輸出口可按需擴(kuò)展，成本低廉并且方便安裝，亦可以用于其他不同顏色物體的分揀。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的分揀裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中部分電氣件接線示意圖。

圖3是分揀裝置的狀態(tài)一示意圖。

圖4是分揀裝置的狀態(tài)二示意圖。

圖中：1-紙幣入口傳送帶；2- TCS3200顏色傳感器；3-空心圓柱滾筒；4-步進(jìn)電機(jī)；5-換道機(jī)構(gòu)；6-紙幣輸出通道。

具體實(shí)施方式

結(jié)合實(shí)施過程附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行描述，以便更好的理解本發(fā)明。

如圖1所示，一種基于TCS3200傳感器的顏色識(shí)別分揀裝置，包括STM32單片機(jī)、紙幣入口傳送帶1，TCS3200顏色傳感器2，兩個(gè)上下并列設(shè)置的紙幣輸出通道6，各紙幣輸出通道6之間設(shè)置有換道機(jī)構(gòu)5，所述的 換道機(jī)構(gòu)5與相鄰紙幣輸出通道6中的上部通道的左側(cè)帶輪輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，包括步進(jìn)電機(jī)4、空心圓柱滾筒3，所述空心圓柱滾筒3與所述上部通道的左側(cè)帶輪通過皮帶相連接，所述步進(jìn)電機(jī)4的轉(zhuǎn)軸通過皮帶連接空心圓柱滾筒3和所述左側(cè)帶輪；所述STM32單片機(jī)通過電路連接TCS3200顏色傳感器2和所述步進(jìn)電機(jī)4，用于根據(jù)TCS3200顏色傳感器2獲取顏色信息值后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)對相應(yīng)換道機(jī)構(gòu)5的步進(jìn)電機(jī)4進(jìn)行轉(zhuǎn)角控制，選擇相應(yīng)的紙幣輸出通道6將紙幣送到不同的位置。

相鄰的紙幣輸出通道6之間具有3~5mm間隙，保證紙幣通過且不會(huì)翻折，所述TCS3200顏色傳感器2安裝于紙幣入口傳送帶1正上方2mm且靠近紙幣入口1/3帶輪中心距處。

本實(shí)施例的所述STM32單片機(jī)與TCS3200顏色傳感器2的連接方式如下：TCS3200顏色傳感器2的S0端連接STM32單片機(jī)PA5端、TCS3200顏色傳感器2的S1端連接STM32單片機(jī)PA6端、TCS3200顏色傳感器2的S2端連接STM32單片機(jī)PC2端、TCS3200顏色傳感器2的S3端連接STM32單片機(jī)PC3端，而TCS3200顏色傳感器2的GND與VCC與STM32單片機(jī)對應(yīng)的GND與VCC相連。

本實(shí)施例的TCS3200顏色傳感器2集成了光電二極管和AD轉(zhuǎn)換器，光電二極管上集成有紅、綠、藍(lán)3 種濾光器，芯片內(nèi)含1 個(gè)交叉連接的硅光電二極管陣列，其中每16 個(gè)二極管提供1種色彩類型。通過控制S2、S3引腳的不同組合，用于選擇不同顏色的濾光器，來輸出不同顏色光強(qiáng)度的信號(hào)。對于電流/頻率轉(zhuǎn)換器，則可以通過S0、S1引腳的不同組合，來選擇100%、20%、2%輸出比例因子，即對于不同的單片機(jī)，通過對比例因子的選擇，使TCS3200顏色傳感器2的輸出頻率能和單片機(jī)的檢測范圍相匹配。

所述STM32單片機(jī)獲取顏色信息值后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，即高電平信號(hào)。如圖4所示，當(dāng)高電平時(shí)，步進(jìn)電機(jī)4才能夠運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣，通過不同的高電平時(shí)長就能夠使電機(jī)產(chǎn)生不同時(shí)長的旋轉(zhuǎn)，從而控制其產(chǎn)生不同角度的旋轉(zhuǎn)，比方說，目前有一張20元面額的紙幣經(jīng)過傳感器TCS3200顏色傳感器2產(chǎn)生了對應(yīng)與橙色的檢測信號(hào)，該信號(hào)進(jìn)入STM32單片機(jī)，STM32單片機(jī)同時(shí)對應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)0.1s的高電平控制信號(hào)，該高電平信號(hào)通過控制電路后能夠控制步進(jìn)電機(jī)4運(yùn)轉(zhuǎn)0.1s。同理，如果是10元的話就是STM32單片機(jī)檢測到灰色的檢測信號(hào)并產(chǎn)生一個(gè)0.2s的高電平控制信號(hào)。如圖2所示，該高電平信號(hào)進(jìn)入光電耦合器件以后再由9014三極管放大，然后這個(gè)信號(hào)就由5V左右的高電平升到15V左右，然后控制繼電器開關(guān)，繼電器開啟時(shí)，則220V電源開關(guān)開啟，步進(jìn)電機(jī)4能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，若此繼電器關(guān)閉，則步進(jìn)電機(jī)4不轉(zhuǎn)動(dòng)。由此方法可以通過控制高電平持續(xù)的時(shí)間來控制步進(jìn)電機(jī)4轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。

本實(shí)施例可應(yīng)用于紙幣分揀，對于被識(shí)別了面額的紙幣，由紙幣入口傳送帶1與各紙幣輸出通道6組成的各個(gè)紙幣傳送通道均為四輪三帶式傳送帶機(jī)構(gòu)，STM32單片機(jī)獲取了某張紙幣的信息之后進(jìn)行處理，并產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，將控制信號(hào)送到后一級(jí)的放大電路中并送入末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)對紙幣進(jìn)行分揀。各個(gè)紙幣傳送通道末端的帶輪為主動(dòng)輪且所述主動(dòng)輪由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

在本發(fā)明的另一可行的實(shí)施例中，所述的紙幣輸出通道6上下并列地設(shè)置有八條，可滿足一角、五角、一塊、五塊、十塊、二十塊、五十塊、一百塊總共八種面額紙幣的分揀。本實(shí)施例的TCS3200顏色傳感器2、步進(jìn)電機(jī)4均由STM32單片機(jī)控制，本實(shí)施例可應(yīng)用于紙幣面額檢測，對于目前市面上流通人民幣紙幣的面額，只有一角、五角、一塊、五塊、十塊、二十塊、五十塊、一百塊總共八種面額，這些紙幣最容易識(shí)別的特征就是顏色，像100元是紅色、50元是綠色、20元是黃色等等，而這個(gè)裝置能夠檢測出待分類紙幣的顏色，利用每種面額的紙幣顏色不同這一特點(diǎn)對紙幣面額進(jìn)行檢測。

上述實(shí)施例通過在紙幣分揀機(jī)的傳送帶上面裝一個(gè)TCS3200顏色傳感器2，該TCS3200顏色傳感器2獲取顏色信息（二進(jìn)制碼）之后將信息發(fā)送到STM32單片機(jī)，STM32單片機(jī)通過內(nèi)部的相關(guān)程序判斷此紙幣的面額，并發(fā)送相應(yīng)的時(shí)長的高電平信號(hào)通過放大電路帶動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)4，通過步進(jìn)電機(jī)4轉(zhuǎn)動(dòng)不同的角度便可將該紙幣送到不同的位置。

上述實(shí)施例的突出效果是：結(jié)構(gòu)簡單容易實(shí)現(xiàn)，成本低，效果較好，而且能夠識(shí)別多種紙幣，只要將紙幣的顏色信息留在STM32單片機(jī)即可，該裝置亦可以用于其他不同顏色物體的分揀。

如圖1所示，上述實(shí)施例的原理如下：傳送帶有若干條通道，步進(jìn)電機(jī)4控制轉(zhuǎn)軸，通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度來決定當(dāng)前被檢測的紙幣進(jìn)入哪條通道，進(jìn)而送入收集裝置中。如圖3所示，當(dāng)檢測到某張紙幣符合情況一時(shí)，換道機(jī)構(gòu)5就打開上方的一通道，使紙幣能夠沿箭頭所指的路徑進(jìn)入該一通道。如圖4所示，若該紙幣符合情況二則換道機(jī)構(gòu)5打開箭頭所指的下方二通道使紙幣進(jìn)入下方的二通道。若還有其它的情況則采用類似的方法，增加通道數(shù)量和電機(jī)轉(zhuǎn)角的選擇值。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。