1. 研究目的与意义（文献综述）

色标传感器常用于检测特定色标或物体上的斑点，它是通过与非色标区相比较来实现色标检测，而不是直接测量颜色。色标传感器实际是一种反向装置，光源垂直于目标物体安装，而接收器与物体成锐角方向安装，让它只检测来自目标物体的散射光，从而避免传感器直接接收反射光，并且可使光束聚焦很窄。白炽灯和单色光源都可用于色标检测。在软包装机械、印刷机械、食品机械、纺织及造纸机械的自控系统中作为传感器与其它电路或装置配套使用，对印刷在某种颜色背景上的色标，或其它可作为标记的图案色块、线条，或物体的有无进行检测，可实现自动定位、定长、辨色、纠偏、对版、计数等功能。色标传感器综合光学技术、半导体光电子技术、调制解调技术，采用先进的smt表面贴装工艺，具有灵敏度高，响应速度快，抗背景光干扰能力强，结构紧凑，使用方便等优点。 随着国内食品、药品、日用品软包装的迅速发展,色标传感器的需求量与日剧增。然而,在很多包装、印刷机械的自控系统中,尤其是精度、响应速度、可靠性要求较高的场合,传统的传感器已不能满足。

然而在国内市场却缺乏相对高端的色标传感器,对要求精度影响速度高的一些厂商只能耗费巨资采购进口产品。因此, 研制精度高、可靠性好、防护等级优良、调节灵活、价格适中的具有国内自主产权的智能型色标传感器具有重要意义。

目前，国内开发的色标传感器基本上是以由常规电路构成、采用机械式电位器调节、灵敏度需要人工调节的传感器为主，存在可靠性低、精度不高、寿命短、防护等级差、调节不灵活等问题。国内尽管有不少单位在从事色标传感器的研究开发，但研制的传感器在技术性能和制造水平上都还不能满足要求。而在智能型色标传感器的开发方面，只有少数几家单位开始研发，在性能、可靠性、成本、通信接口等方面还有待进一步研究。而国外发达国家在这方面起步早，已经建立比较完善的产品先，主要的公司有：美国的honeywell、banner，德国sick，日本omron、sunx等,他们都成功开发了这方面的光电传感器，并进入国际市场。这些产品性能指标好，但是价格昂贵。

2. 研究的基本内容与方案

本课题的基本内容：

色标传感器常用于检测特定色标或物体上的斑点，它通过与非色标区相比较来实现色标检测，而不是直接测它的颜色。色标传感器实际上是一种反向装置，光源垂直于目标物体安装，而接收器与物体成锐角方向安装，让它只检测来自目标物体的散射光，从而避免传感器直接接受反射光，并且可使光束聚焦很窄，接收器接收到光以后，通过光电转换成电平信号，与标准信号阀值相比较就可以区分两种不同的颜色。

传感器性能单一，人工操作复杂，检测精确不足等问题，本文需要完成一种色标检测光电传感器系统的设计方案，它是以微处理器为核心，集成了光电转换模块，微弱信号处理模块，信号采集模块和通信模块的新型色标检测观点传感系统，此系统能够完成选择最优发射光源，光电信号的转换，微弱信号的检测，程控增益的自动选择，信号阀值的自动设定，信号的a/d转换和双向通信等功能。

3. 研究计划与安排

1～3周：查阅相关文献资料，明确研究方向，确定研究内容，完成开题报告；

4～6周：完成色标传感器方案制定和硬件电路设计；

7～9周：完成色标传感器软件设计；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]彭刚编著. 基于ARM Cortex-M3的STM32系列嵌入式微控制器应用实践.北京: 电子工业出版社,2008.

[2] 李朝青主编.单片机原理及接口技术.北京航空航天大学出版社，2013.7

[3]Daniel.E.Suarez.Smart sensors andsensing technology.Nova Science Publishers,2011.10

[4]赵星寒 从0教你学STM32北京：北京航空航天大学出版社，2014.

[5]陈志旺.STM32嵌入式控制器快速上手[M].北京：电子工业出版社,2014

[6]Horla, Dariusz1.Robust Performance of Sampled of Sampled-data Adaptive Control of a Servo Deive from Simulation to Experimental Resultes[J].2015,9(2)2-6.

[8]张跃东，姚卫 传感器应用技术 北京：电子工业出版社 2015

[9]汤晓君,张勇,李世维,等, 智能传感器系统[M]. 西安:西安电子科技大学出版社,2010.

[10]刘君华.智能传感器系统[M].西安:西安电子科技大学出版社,1999.

[11] Rob Toulson, Tim Wilmshurst. Fast andeffective embedded systems design :: applying the ARM mbed. Elsevier/Newnes.2012.

[12]于源；丁美莹；张连凯：位移传感器特性区域直线拟合算法分析[J]；传感器技术学报；2010年06期

[13]吴伶，傅自钢 C语言程序设计 北京：北京邮电大学出版社 2015。

[14]王琪 C语言编程实例 北京：中国电力出版社 2015.

[15]William BECKNER,Functionals for multilinear Fractional Embedding . Acta Mathematica Sinica2015.

[16]李万军，杨永才，刘立立；智能型色标传感器的研制[J];数据采集与处理：2008年S1期