摘 要这几年来我国发展迅速。在2020年刚结束的双11活动中，天猫购物平台在短短30分钟成交额就达到了3,723亿，全天的交易额更是高达4,982亿元。相比往年再一次创下新高。不仅仅向世界展示了我们庞大的市场消费能力，更向世界展现出了中国的抗疫成绩，而我国快递物流数量更是占掉了整个世界的50%。我们电商节能够取得如此斐然的成绩，绝对离不开物流的效率。而物流的效率在很大程度上取决于分拣。而随着新技术的到来邮物流信网络技术含量也在不断增加技术水平，装备不断提高已经脱离了当时主要靠人力分辨的环境。本设计适应这种发展趋势，为了一种基于Arduino单片机控制的智能分拣系统。本系统的设计能够放置在传送带的任何位置，靠着识别颜色来分辨一些物体（如成熟苹果为红色，那就就只让红色苹果能够通过）结合继电器控制外部电路来将不同的货物挑拣出去。分拣系统快速灵活准确，操作简单方便，也容易后期修改，能够提高货物的分拣效率和精确率，并将人们从繁复的机械劳动中解脱出来。
keywords: 5 single chip microcomputer, relay, sorting, logistic目录
一、 引言 １
（一）智能分拣系统的发展背景 １
（二）国内外的研究状况 １
（三）课题研究的意义 ２
二、 基于Arduino智能分拣系统的设计 ３
（一）设计思路及模块选用 ３
（二）其他电路的选择 ３
（三）系统功能描述 ４
（四）系统设计框图 ４
三、硬件设计 ５
（一）基于Arduino的智能分拣主控电路设计 ５
（二）智能分拣主控电路设计其他模块电路设计 ５
四、系统软件设计 ７
（一）智能分拣系统的主程序流程设计 ７
（二）TCS3200颜色传感器子函数 ８
五、实物的安装制作与调试 ９
结 论 １０
致 谢 １１
附件A原理图 １４
引言
（一）智能分拣系统的发展背景
明天会比今天更好这是我们从小时候便认定为是真理，并不假思索的信奉了十几年，但是放眼整个世界来看这可 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: #351916072# 
能只是我们的特例。我国自改革开放以来发展迅速已经一跃成为了世界第二大经济体，并预计在2035年之前全民生产总值超过美国成为世界第一。我们普通人感受这些变化往往不是通过以上空洞的数据，往往是身边日常的改变才开始注意到。在刚刚结束的双十一中天猫淘宝30分钟成交额就达到了3,723亿，全天的交易额更是高达4,982亿元，在担心疫情摧毁经济的当下为疫后国家发展打入了一剂强心针。我国交易额这么大自然离不开为货物流通所匹配的强大物流系统，而影响物流系统的一个很大变量就是货物的分拣速度，在这块原本使用的都是人工分拣。不光消耗人力效率也不高。并随着科技的不断发展，相比较以往纯手工的时代，更多的机器加入到了生产活动当中充当底层工具用于解决没有技术含量的重复性劳动极大的解放了劳动力，人们也得以从一身劳碌中脱离出来。
本设计选择使用了TCS3200作为识别芯片，这个识别芯片能够分辨出以RGB三色判断出被检测物体的颜色，并将这个数值上传到单片机上，以及根据内部写入的程序，选择是否控制继电器的开合，而继电器异端又连接了外部电路，如果机械结构控制一个拨杆，电器熄火后回路导通拨杆开始包杆工作，将物体从流水线中播出，断开后拨杆复位准备下一个循环，LED发光二极管直灯电路会在识别成功后发光并在拨杆复位之后点亮，起到一个提示的作用。如此就能实现机器分拣工作。
（二）国内外的研究状况
在之前的分拣系统的发展则主要是以人工分拣为主像分拣苹果这种就会出现绿色的不成熟的苹果。而要将发货前将不成熟的苹果挑出，主要是通过人工进行观察将一些有问题或不合格的苹果挑出，而对人工的分选效率极其低下。最重要的是人工分选常是依赖一个人的经验判断的工作。即使是同一个人在不同时间以及他们身体、他们各自的状态都会影响分拣的准确率。更何况无法对苹果的大小重量，品种和更细微的一些方面做出迅速的分类，人工分拣耗时耗力而苹果的新鲜度非常重要，每耽误一刻就会影响水果的口感最终导致卖不到一个好一个好价钱。而在机器分拣的发展上已有大型流水线的分拣装置，这一个专门的针对某一特定商品的分类装置主要适合于大型流水线，但它的缺点是设备价格非常贵，贵到让个人或小型企业无法承受，而且他只能针对某个特定的商品，当更换商品之后还需要重新对它进行调整，并且某些易受损的水果容易在分拣的过程中受伤变成坏果，最终被丢弃这也是一种很大的损失。
（三）课题研究的意义
本系统是针对智能分拣系统的设计，并在Arduino单片机上所实现的。系统中用到的设备有Arduino单片机、LED发光二极管、TCS3200D颜色识别芯片、还有继电器组合为一个整体。Arduino单片机具有集成度高、性能强、方便使用和价格低廉等等特点，在内部有预先封装的数据库，如果需要使用就可以将它调用出来根据当下所要实现的功能做出调整后就能快速使用，并能运行程序执行相应的功能。流水线中的物体都拥有自己的特征，当达到TCS3200D颜色识别芯片位置的时候会通过将物体的颜色以RGB三原色的数值转化为信号传输给单片机然后与内部值进行对比，如果数值相差过大那么就会启动继电器，接通外部电路通过拨杆将物体从流水线上推下去，完成这个步骤后，继电器将会关闭而推杆也将会回到原始状态。这样能够顺利通过流水线的就只有合格的物体，并且也不会影响接下来流水线中其他作业所以整个系统能够适应各种各样流水线的环境，并且还有一个LED发光二极管指示电路它会在推杆工作的时候亮起，在推杆完成一个推出去的步骤后熄灭用来提示远程的人们机器的工作状态。设计具有使用方便、可调性强、价格便宜并且可适用各种各样的工作环境等种种特点，非常适合小型的分拣工作。在系统的设计中首先要在大脑中对整个系统有一个了解，包括硬件连接与兼容性，程序的编写等。并查阅资料询问老师测试整体的可行性，当系统可实现后就要购买元器件了，购买前要在脑中筛选出最适合系统的元器件并尽量在前期做清楚，避免后期重复购买元器件费时费力还费钱。然后进行画出原理图并根据原理图的连线开始编写程序，当硬件和软件都准备就绪之后就可以进行实物烧录测试了，针对出现的意外情况进行修改最终使设计达到最初想要实现的想法。
基于Arduino智能分拣系统的设计
（一）设计思路及模块选用
方案一：使用Arduino单片机实现智能分拣系统的设计。Arduino是一款便捷灵活方便上手的一款单片机它的最大优点就是全部开源，任何人都可以更改或添加元器件甚至可以另行开板。在软件方面也可以将自己的想法上传到平台上供其他人下载。在内部使用了类似Java和C语言的开发环境，在硬件上包括两个部分，这是Arduino的电路板，也就是我们见到的板子上最大面积的一块。另一个是Arduino IDE，在计算机配套软件程序开环境中将自己的想法编写为程序后可以将其烧录到单片机中Arduino IDE就可以将软件编写的高级语言编译为为单片机能够识别的机器语言，Arduino单片机可以通过I/O接口连接各种各样的传感器。时至今日Arduino也已经出现了很多的型号，他们的性能接口都有很大的不同。

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