2016年省级电子设计竞赛论文

简介：
本论文为2016年省级电子设计竞赛成果，涵盖创新电路设计、嵌入式系统应用及信号处理技术等多个方面，展示了参赛者在理论与实践结合上的卓越能力。 物品分拣搬送装置的设计与实现（作者：贺雪峰、钟明珠、曾隆靖、林寿英；福建农林大学机电工程学院，福州 350000） 摘要： 本段落介绍了一种用于自动分拣和搬运黑色及桔黄色正方体以及两种颜色的乒乓球的物品分拣搬送装置的设计。该设计基于实际应用需求，并采用典型的机电一体化设备进行实现。 关键词： 物品分拣；机电一体化；自动化 中图分类号：TH-39 文献标志码：A 文章编号：1672-3872（2017）24-0040-01 ### 一、方案选择 #### 1. 微控制器的选择： **方案一** 使用瑞萨公司的R5F100LEA 单片机，该单片机运算能力强且功耗低，体积小；但因作者对该芯片不熟悉，故未考虑。 **方案二** 采用广泛使用的51系列单片机，虽然开发成本较低、使用方便，但由于其在现代技术中的性能落后问题（如计算速度慢和I/O口数量少），未能满足要求。 **方案三** 使用意法半导体集团生产的STM32F103C8T6高性能 32位微处理器。该芯片具有72MHz主频、集成PWM、IIC、UART等外设，以及较大的Flash存储空间和SRAM内存（分别为64KB 和 20kB）。基于成本效益和熟悉程度的考虑，最终选择了方案三。 #### 2. 电机驱动模块： 经过论证后决定使用直流电动机，并采用BTS7960专业集成电机驱动芯片。相比L298 芯片，该集成驱动器具有导通电阻小、耐压高等优点；同时由于装置仅需一个电机，故避免了资源浪费。 #### 3. 基于红外对管的边框检测与颜色识别模块： 此功能模块采用红外线接收二极管来实现。当没有光线照射时，该器件会产生微弱电流（暗电流），而有光照射的情况下，则会因入射能量产生更多的电子-空穴对从而导致反向电流增加；这种特性被称作“光电导”。通过这种方式可以检测物体的颜色和边缘位置。 红外线接收二极管在一般光照条件下能够输出与光线强度对应的电信号，进而实现颜色识别。