本课题的目的是为了研制和开发一个研究生学习传感器的实验平台,以改善当前国内高校电工,电子信息类专业的教学实验条件,建设一个现代化的教学实验环境。本课题的实施,旨在建立研究生自主研究平台,为研究生教学提供开放式教学手段。本课题以颜色识别作为研究对象,设计了颜色数据采集模块,结合USB总线通信技术和Visual C++ 6.0开发平台,构成一个包含颜色检测模块和颜色生成模块的实验系统。本课题的工作是对整个系统的开发:硬件平台数据采集的设计及调试;USB接口硬件与固件程序的设计及调试;应用程序的设计与调试。本文首先研究了颜色测量的原理和USB技术,提出了一种用USB功能设备接口芯片解决数据采集系统接口问题的实施方案。考虑到应用USB2.0技术,使测量系统小型化和连接电路简单等方面的因素,采用嵌入微控制器的USB2.0控制器CY7C68013作为系统核心与颜色传感器TCS230共同完成颜色数据的采集工作,通过USB完成与PC机应用程序(基于Visual C++ 6.0开发)的通信功能,并由应用程序完成数据的显示,同时,应用程序提供颜色检测模块。本课题对系统进行了硬件和软件设计。硬件主要设计了传感器与USB2.0接口芯片CY7C68013的接口电路和USB芯片外围电路,解决USB接口芯片与主机通信问题。软件编程主要分为两部分:一是为获得数据的采集程序和固件程序编程;二是提供主机的应用程序。为提高系统性能,利用自适应神经模糊推理系统(ANFIS)和减法聚类对实验结果进行校正,有效减小了误差,得到了比较满意的优化结果。