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硬件分拣系统
摘要
人类社会越来越追求便利，普遍使用硬币循环自动化技术就是一个很好的例子，例如典型的自动售货机，投币电话，游戏机和公交车票销售。然而，如果人们的素养一般没有得到改善，有时会使用虚假货币冒充真钱，因此在硬币循环机中安装硬币分离装置已成为必要措施技术。市场上现有的硬币识别设备的特征通常在于由于硬件结构或软件算法中的技术缺陷而导致的高成本和低识别精度。本文讨论了用于识别低成本和高精度硬币的设备的实现的设计和技术。该设备具有学习，循环中所有版本的硬币单一学习的功能，其中来自现实中的真实账户的材料根据硬币辨别真实性。此外，该系统还具有在线更新功能：一旦新版本的货币投放市场，新货币的物料功能可以存储在内存中，只需重新启动学习功能，从而增加认证功能对于新货币。
硬币鉴别器应包含：电磁传感器，信号调理电路，核心控制系统，阀门开关电路。其中，电磁传感器产生涡流电流效应，实现真实和假币。钥匙探测器准确识别信号调理电路，将模拟信号转换为数字。字信号，获得的数字信号，在通过核心控制系统和阀门实时打开和关闭。道路通过变送器控制阀门开关以拾取或丢弃硬币。本文提高了准确性采用了软件和软件速度加权算法中的双频检测方法，采取了多种纠正措施，使伪币识别的准确率超过98.3％。
关键词：硬币、分拣机、鉴别
Abstract:Humansocietyisincreasinglyseekingconvenience,andthewidespreaduseofcoincycleautomationtechnologyisagoodexample,suchastypicalvendingmachines,coin-operatedphones,gameconsoles,andbusticketsales.However,ifpeople’sliteracygenerallydoesnotimprove,sometimesfakemoneyisusedtoimpersonaterealmoney,soinstallingacoinseparatingdeviceinacoinrecyclingmachinehasbecomeanecessarymeasuretechnology.Existingcoinrecognitiondevicesonthemarketaretypicallycharacterizedbyhighcostandlowrecognitionaccuracyduetotechnicaldeficienciesinhardwarearchitectureorsoftwarealgorithms.Thispaperdiscussesthedesignandtechniquesforimplementinganapparatusforidentifyinglowcostandhighprecisioncoins.Thedevicehastheabilitytolearn,cycleallthecoinsinasinglelearningfunction,wherethematerialfromtherealaccountofrealityisbasedonthecointoidentifyauthenticity.Inaddition,thesystemalsohasanonlineupdatefunction:oncethenewversionofthecurrencyisplacedonthemarket,thematerialfunctionofthenewcurrencycanbestoredinmemory,simplyrestartthelearningfunction,therebyincreasingtheauthenticationfunctionforthenewcurrency.
Thecoindiscriminatorshouldinclude:anelectromagneticsensor,asignalconditioningcircuit,acorecontrolsystem,andavalveswitchingcircuit.Amongthem,theelectromagneticsensorgenerateseddycurrenteffects,realizingrealandcounterfeitcurrency.Thekeydetectoraccuratelyidentifiesthesignalconditioningcircuitandconvertstheanalogsignaltoadigital.Thewordsignal,thedigitalsignalobtained,isturnedonandoffinrealtimethroughthecorecontrolsystemandthevalve.Theroadcontrolsthevalveswitchthroughthetransmittertopickupordiscardcoins.Thispaperimprovestheaccuracybyusingthedual-frequencydetectionmethodinsoftwareandsoftwarespeedweightingalgorithm,andadoptsvariouscorrectivemeasurestomaketheaccuracyofcounterfeitcurrencyrecognitionexceed98.3%.
Keywords:coins,sorter,identification
目录
第一章 绪论 3
1.1中国硬币体系及材质特性 3
1.2硬币鉴别分拣装置发展现状 5
1.3硬币鉴别分拣装置应用领域 5
第二章 硬币真伪辨别的原理 6
2.1电磁传感器工作原理 6
2.2电磁传感器在硬币鉴别分拣装置中的应用 9
2.2.1 幅值检测法 9
2.2.2 相位检测法 10
2.2.3频率检测法 11
2.3 本装置中电磁传感器的设计 12
2.3.1 高频电磁传感器的形状设计 13
2.3.2 电磁传感器的固有频率选择 14
第三章 实验分析 15
3.1单种硬币频率特性分析 15
3.2 实际检测结果 16
第三章 同轴旋转式硬币分拣机原理 17
4.1工作原理简介 17
4.2 同轴旋转式硬币分拣机的结构 19
4.3 同轴旋转式硬币分拣机的实际操作过程 20
4.4 同轴旋转式硬币分拣机的优点 22
4.5 结论 22
致谢 22
参考文献 24
第一章绪论
硬币，金属铸造货币。金属铸造货币已在中国数千年。最早的金属币是商代的宝德铜贝，已有3000多年的历史。金属货币使用方便，耐磨，循环寿命长。除了自身的财务功能外，它还具有很高的艺术鉴赏力和收藏能力。根据发达国家的货币流通规则，硬币的使用率和流通周转率较高，证券化货币化有发展趋势。第五版的问题促进了货币的货币化，硬币的数量也显着增加。货币流通的自动化正在迅速增加，并且需要成熟可靠的硬币识别装置。目前，市场上使用的硬币识别装置是大型外国公司的产品，价格非常昂贵，并且锻造硬币识别装置的功能相对较弱。为此本文设计了一种基于STC12C4052AD的硬币鉴别装置，能够对硬币进行快速准确的鉴伪，操作简便，有着广阔的应用前景。
1.1中国硬币体系及材质特性
新中国发行的硬币大致分为通用硬币和收藏用贵金属纪念币。其中，贵金属纪念币，即一般人俗称金银币，价格昂贵，只有少量流通，并考虑到政治，经济，货币和其他收益，目前正在开发国际销售市场。也开始在全国各地普遍销售。本文所说的硬币是大家生活中流通的硬币，到目前为止，一共发行了4套
第一套硬币从1955年开始铸造，于1957年12月1日正式发行，1955年版铝镁合金的流通金属硬币，作为人民币的辅币。共计有三种面值，分别为一分、二分、五分。呈圆形，边有齿，材质为铝镁合金。
第二套硬币于1980年4月15日发行，面值分别为一角、二角、五角和一元四种，呈圆形，边有齿，材质以铜、镍等有色金属。
第三套新版硬币从1991年开始铸造。于1992年6月1日起在全国发行91年版新的一角、五角、一元三种流通金属币，均呈圆形，材质一角为铝镁合金，取消了边缘齿，采用内九边形。五角为黄铜合金，边形由周边连续丝齿改为间断丝齿。一元为钢芯镀镍，边形由周边连续丝齿改为无丝齿外形。
第四套硬币从1999年开始铸造。从99年新版流通硬币与前三套所发行铸造流通硬币已发生了重大变化，这个变化，自2000年10月16日起，新版流通硬币铸有“中国人民银行”行名，正式明确中国人民银行为流通硬币的发行银行。于2000年10月16日先发行99年新版一元、一角币二种，2002年11月18日发行新版五角币，全套计三种。均呈圆形，材质一元币为钢芯镀镍，币外缘为圆柱面，并印有“RMB”字符标记。五角币为钢芯镀铜合金，外缘为间断丝齿。一角币为铝合金，边无齿，自2005年8月31日起，发行05版年号一角币，材质由铝合金改为不锈钢。
1.2硬币鉴别分拣装置发展现状
追求现代社会的舒适，硬币流通的自动化已成为时代的潮流。硬币识别装置的出现无疑可以根据社会需求为消费者带来极大的舒适感。地铁站自动售票控制的便捷快捷设备，包括冷热饮料和食品自动售货机，自动售货机，报纸，即使您在街上，销售简单方便的付费电话等。你总是可以买硬币。饮料和食物可以节省宝贵的时间而无需进入商店，给社会带来现代感。目前，在中国的硬币加工业中，使用硬币分离装置是不够的。除了缺乏管理外，该技术的实施非常困难，基本问题是能否实时准确，准确地自动检测和识别真假硬币。自动售货机，投币式电话和无人售票巴士也会出现此问题。近年来，据报道，无人登机巴士遭受虚假货币，并且存在硬币识别装置安装在其上的情况。
1.3硬币鉴别分拣装置应用领域
随着电子技术的迅速发展，硬币分拣机的应用在各行业中得到广泛应用，在不受监控投币式电话不需要特别注意，它可以自动补充和使用自动硬币收集，这在提高电信服务部门的性能和促进公众沟通方面发挥了积极作用。的公交服务，销售系统，售票机等行业中安装有辨别力的硬币分拣机。在2002年举行的亚洲自动售货机展览会上，全球交易支付技术的先导者美国MEI公司全球市场副总裁魏思特说，上海是中国和亚洲最发达的城市之一，可能是自动售货业的发展说。自动售货机对于生活在北京和上海等大城市的人来说并不陌生。1999年他进入中国市场。如今，在机场，地铁，购物中心，公园和其他客运密度高的地方找到自动售货机并不困难。您可以轻松购买饮料和牙龈等小物品。作为前卫的自动售货机推销员，他们在喜欢追逐时尚的年轻人中很受欢迎。此时，硬币鉴别分拣装置得到很好的应用
硬币操作的电话用硬币来实现通话目的，并且电话交换机识别系统使用收发器来识别硬币的标准和纹理以控制电话交换机。硬币条目符合建议的标准，以便发出电话号码并且不匹配。标准硬币可以不放在硬币通道中，也可以放在硬币通道中，但是可以退出硬币支付端口，手机不会发出拨号信号。硬币分拣装置的另一个重要应用是智能运输系统：如何成为运输系统的智能知识，是全球运输领域的开拓性研究课题。智能公交运输是智能运输系统的重要方向。用于管理硬币盒的智能系统是公共交通情报的重要组成部分。随着公共交通改革的不断发展，城市公交车逐渐使用无人机票而不是手动售票，这不仅降低了劳动力成本，还提高了乘客意识，提高了社会效益和经济效益。在中国的一些城市，无人驾驶的公共交通票已经推广，并且在目前的情况下并不令人满意。除了缺乏管理外，实施该技术还存在一些困难，关键环节是门票自动加载的方式。主要问题可归因于实时自动检测真币和假币的准确和自动实现。无人驾驶票务车票的销售是使用传统的硬币分配器进行的，缺乏对工作人员投票，假币和剩余货币的监督经常导致无人驾驶的公交车司机抱怨。据报道，在过去的两年里，只有广州三七收到了各种类型的假币和剩余硬币，达到1,370万只。这些问题也出现在自动售货机和投币电话等应用中。
第二章硬币真伪辨别的原理
2.1电磁传感器工作原理
电磁传感器是近几十年来迅速发展并利用涡流效应起作用的一种传感器。由于其设计简单，灵敏度高，输送带范围广，缺油等介质影响和非接触式测量，因此具有广泛的应用，因此受到各国的关注。目前，这种传感器广泛用于测量诸如位移，振动，厚度，转速，温度，硬度等之类的参数，以及无损探伤等其他领域。
电磁传感器原理图
电磁传感器的原理图如图所示，当金属导体置于可变磁场中或在固定磁场中移动时，金属导体产生感应电流，并且电流路径在金属导体中闭合。病毒电流涡流产生可变磁场，难以改变外部磁场。对于涡电流，涡电流的磁场总是取决于来自中间角度的外部磁场的存在。在能量方面，导向器中的涡流损失和磁效应，因此发生焦耳损耗和磁滞损耗，导致可变磁场能量的损失。
为了便于分析，上图的电磁传感器原理图可以进一步简化为下图所示的简化模型。
电磁传感器简化模型
图中
