基于arduino硬币分类装置设计

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基于单片机技术的硬币分类计数系统设计

基于单片机技术的硬币分类计数系统设计
渊安徽信息工程学院 机械工程系袁 安徽 芜湖 241000冤
摘 要院我国现有的硬币分类计数系统的结构复杂袁成本较高.该文基于硬币不同面值的尺寸不同袁设计机械分类装置袁 主要包括出币装置袁分类轨道袁计数装置和硬币收集装置.分类后的硬币利用光电传感器进行计数袁通过搭建 51 单片机系统袁 设计相应的驱动模块尧电源模块尧控制模块和计数 LED 数码管显示模块袁完成对不同面值硬币的计数袁并将数值显示在系统 的面板上.该系统开发的实物经过多次试验验证袁能够高效地完成硬币的分类和计数统计袁识别率达到 99%以上袁具有很高的 工作稳定性袁同时也拥有一定的市场推广价值.
图 3 硬币分类轨道 3.3 计数轨道
分类后的硬币进入计数轨道.为了避免硬币下落对轨道 的短距离冲击,设计为弧形过渡曲面,以减小硬币的冲击强 度,避免硬币弹跳产生误差.同时,为了让硬币与即将进入分 类口的硬币保持一定距离,确保计数精度,在立槽的末端安 装光电传感器,通过通断信号识别硬币的经过此时,并以此 作为硬币数量的计数. 3.4 硬币的收集
本模块采用成品 220v 转 12v 直流开关电源. 降压模块 采用 LM2596 降压芯片. 4.3 主控电路及数码管显示模块
主控电路采用单片机控制,主控芯片采用 STC89C52, 通过软件编程实现对整个电路的控制.数码管显示器采用 4 块 3 位 0.56 英寸共阴数码管,由于单片机 I/O 口的驱动电 流较小,所以采用了 74HC573 锁存器驱动数码管,其电路原 理图如图 5 所示.
根据硬币的传输流动顺序,系统的结构依次为出币装 置、分类装置和收集装置.出币装置由圆盘和滑块轨道组成, 由二个电机驱动完成硬币的移动和待分类.分类装置是根据 硬币的面值直径不同开始在分离轨道上对应直径数值的空 隙.轨道空间摆放位置与 X-Y 平面成收 30 度夹角,与 Y-Z 平面也成 30 度夹角,硬币进去轨道后会在重力的作用下自 行下落并分类.集装置由四个可移动的抽屉组成,硬币分类 计数后掉入抽屉里进行收集,该抽屉向外抽可取出硬币.系 统整体设计示意图如图 2 所示.

基于欧姆龙FZ-SC机器视觉的硬币检测与分拣系统的设计

基于欧姆龙FZ-SC机器视觉的硬币检测与分拣系统的设计

基于欧姆龙FZ-SC机器视觉的硬币检测与分拣系统的设计1. 系统概述硬币检测与分拣系统是一种利用机器视觉技术对硬币进行自动检测和分拣的系统。

该系统通过摄像头采集硬币的图像信息,并通过图像处理算法对硬币的真伪、质量、大小等进行检测,最后通过机械臂对合格的硬币进行分拣。

该系统主要由硬币采集模块、图像处理模块、控制系统和分拣机械臂等部分组成。

2. 硬币采集模块硬币采集模块主要由摄像头和光源组成。

摄像头用于采集硬币的图像信息,而光源则用于照明,提高图像的清晰度和对比度。

在选用摄像头和光源时,需要考虑到硬币的特点,光源的亮度、色温和方向等因素,以及摄像头的像素、曝光时间和帧率等参数,以保证采集到的图像具有足够的信息量和质量。

3. 图像处理模块图像处理模块是整个系统的核心部分,它主要负责对采集到的硬币图像进行处理和分析。

需要对采集到的图像进行预处理,包括去噪、灰度化、二值化等操作,以保证后续的图像处理能够顺利进行。

然后,通过图像处理算法对硬币的各项参数进行提取和分析,如硬币的直径、厚度、表面花纹等。

将提取到的硬币信息与预设的标准进行比对,判断硬币的真伪、质量等情况,从而确定硬币的合格性。

4. 控制系统控制系统主要负责对硬币检测与分拣系统的各个模块进行协调和控制。

在系统设计时,需要考虑到各个模块之间的协作关系,以及硬币的检测和分拣流程。

还需要考虑到系统的稳定性、实时性和可靠性,以保证系统能够在生产线上长时间稳定运行。

5. 分拣机械臂分拣机械臂是硬币检测与分拣系统中的重要部分,它负责根据图像处理模块的检测结果,对合格的硬币进行分拣。

在选择机械臂时,需要考虑到硬币的尺寸、重量等特点,以及分拣的速度和精度要求,以保证机械臂能够准确、高效地完成分拣任务。

6. 系统优势基于欧姆龙FZ-SC机器视觉的硬币检测与分拣系统具有以下优势:(1) 高精度:利用机器视觉技术,能够对硬币的各项参数进行精准检测,保证分拣的准确性和一致性。

硬币分拣装置的设计

硬币分拣装置的设计
▲装置可实现可重构,根据币种的直径跟换不同的分拣盘,能实现对多类硬币的分作。
硬币分拣装置的总体方案设计主要是从硬币的分离、计数等方面进行全面综合考虑。
2.1 硬币分离方案:
方案一:每次处理单个硬币
具体的分离步骤如下:
驱动电机启动后,电机带动离心盘做高速旋转的运动,离心盘上的杂乱无章的硬币在离心盘上做离心运动,需要分拣的硬币会向离心盘边缘运动,落入四个储币筒中,因此,需要分拣的大量硬币会在储币筒中自动堆立成有序的四堆硬币堆(包含一元,五角,一角)。
关键词:硬币;分拣;计数
Abstract
The Coin Sorting Device is a kind of automatic sorting all kinds of coin of the device .Theprinciple of the device is using three diameter sorting hole for sorting coinswhich is consistedof the driving unit , vibrating screen unit ,coins separation unit, the coins processing unit ,thecoins conveying unit and the coins counting unit .This device is an intelligent financial equipment ,which sets coin currency sorting, emission,counting functions in one body.This device can sort 150 coins every minute, which efficiencyis 50 times of human’s work. So it can solve the artificial problems of spending a lot of time andthe cost to count coins in the current bank, the bus automobile company and the shopping mallsdepartment effectively , conveniently. The device can be used for large numbers of coins whichare need of sorting packaging occasion . This device is cheap but also useful, it meets theeconomy requirements .

新型硬币分类整理装置的设计

新型硬币分类整理装置的设计

作者简介:刘嘉/男/1988年生/山西祁县人/硕士/讲师/研究方向为机械设计及理论新型硬币分类整理装置的设计刘嘉太原工业学院机械工程系,山西太原,030008摘 要:本文对新型硬币分类整理装置的设计过程进行了说明,通过分析该装置的方案设计、结构组成以及部件设计过程,确定了装置结构的合理性及可行性。

通过该装置的使用,可实现将大量混合在一起的硬币进行分类、整理,可在一定程度上提高相关硬币回收流通行业的工作效率。

关键词:硬币分类整理装置;方案;结构组成;设计硬币是日常生活中经常要用到的货币,相对于纸币来说体积小、重量大,所以,大量硬币混合在一起时并不容易进行分离、清点和包装。

现有设备往往仅能实现分类、清点、包装等上述功能之一,且设备体积庞大、成本高昂。

针对上述问题,本文设计了一种新型硬币分类整理装置。

装置可以实现将大量混合在一起的硬币进行分类、整理,计数、并以五十个为一组进行打包,方便人们的携带、储存、运输,解决了人工分包硬币费时费力、效率低的问题。

1 设计方案根据硬币直径的不同,实现不同硬币的分拣,利用转盘上卡槽大小的不同将不同种类的硬币一一分开,然后进入滑道,利用滑道上面漏口大小的不同,使不同种类的硬币通过不同的漏口进入硬币包装清单装置,利用卷布旋转机构将固定数目的硬币包在起来。

为了将硬币一一分开,采用了旋转转盘的设计,旋转盘采用一体化设计,底面增加滚球,减小摩擦和噪声。

2 结构组成装置一共分为4个模块: 投放模块、分离模块、清点及整理模块、包装模块。

2.1投放模块投放模块主要由方形漏斗和传送带组成。

使用者可以通过方形漏斗投放大量硬币,在漏斗下方有一条传送带,放入的大量硬币,通过电机带动传送带,传送硬币进入分离模块。

2.2分离模块分离模块主要由转盘和分币轨道组成。

首先,由电机带动转盘转动,转盘上有13个硬币卡槽,每个卡槽刚好卡住一个硬币,在转盘的右上方有一个缺口,通过挡板,将硬币一个一个从缺口卡出去,使其进入分离轨道。

硬币分类机制作方法

硬币分类机制作方法

硬币分类机制作方法硬币分类机是一种可以将不同种类的硬币分开的机器,是许多商场、银行、自动售货机和游戏机的必备设备之一。

本文将探讨如何制作一个硬币分类机。

设备和工具制作硬币分类机需要以下设备和工具:1. Arduino控制板2. 电机3. 电源4. 红外线传感器5. 杜邦线6. 木板7. 麻花钻8. 激光雕刻机(可选)步骤1. 为了实现分类硬币的目的,我们需要选择用于分类的硬币规格。

在本例中,我们将选择一种硬币类型,如1元硬币。

2. 制作分类器和收集器。

在一个平面上,我们需要建造几个区域来容纳硬币。

它们可以是硬币收集器、分类器和发送器。

我们用木板来制作这些区域。

使用麻花钻或激光雕刻机,将需要的区域割开或雕刻出来。

3. 安装红外线传感器。

红外线传感器可以通过检测硬币从分类器进入收集器来进行硬币分类。

将红外线传感器安装在收集器入口处。

使用杜邦线将Arduino控制板和红外线传感器连接。

4. 安装电机。

电动马达可以通过旋转分类器盘子将硬币推向收集器。

在分类器内部安装电机,然后将其与Arduino控制板连接。

5. 使用电源为系统供电。

将电源和Arduino控制板相连。

6. 编写程序。

编写程序,以便操纵系统,以便在一个特定的硬币尺寸中自动分类硬币。

在程序中使用红外线传感器来检测硬币转移,在电机上添加关节以便轮换盘来分类硬币。

7. 测试机器。

测试机器启动程序,观察硬币是如何被捕获、分类和储存的。

如果出现问题,可以对程序进行调试或对硬币分类机进行进一步的修理。

结论制作一个硬币分类机可能需要花费一些时间和精力,但这项技能并不复杂。

创建自己的硬币分类器可以代替购买成品的成本,而且可以更好地理解硬币分类器的功能,并为进一步的学习和开发思路打下基础。

简易电子式硬币分拣装置的设计

简易电子式硬币分拣装置的设计

简易电子式硬币分拣装置的设计本文以STC89C52单片机为核心,采用电阻应变压力传感器、24位AD转换器、步进电机等模块实现电子式硬币分拣装置,具有体积小,识别速度快,识别率高,功能丰富等优点,具有一定的应用价值。

标签:STC89C52;电阻应变压力传感器;24位AD转换;硬币分拣1 引言硬币以其成本低,流通次数多、耐磨损、易回收等无可替代的优势将占领小面额货币市场是大势所趋。

在目前国内的小面值货币流通的领域,硬币分拣大多为人工操作,生产率低,浪费劳动成本。

部分采用机械式硬币分拣系统,具有系统体积庞大,成本高的缺点。

本文旨在设计以STC89C52单片机为核心的电子式金属硬币分拣装置能够快速清分不同种类的金属硬币,通过LCD显示硬币种类数量,同时加入了语音播报功能,使得系统的具有智能化、人性化的特色。

2 系统设计方案由于各个金属硬币重量不同(1角硬币3.2克,5角硬币3.8克,1元硬币6.1克),故系统使用电阻应变压力传感器,对于不同的硬币数值通过HX711芯片将动态变化的阻值进行AD转换,然后驱动步进电机旋转机械臂相应的角度,并通过电磁铁吸合金属硬币至指定出口槽,并通过LCD12864显示硬币类型及数量,以及语音播报。

系统方案框图如1:3 系统电路说明(1)压力传感器及24位AD:压力传感器采用高精度电阻应变式压力传感器(750g),其主要由弹性体、电阻应变片电缆线等组成,内部线路采用惠更斯电桥,当弹性体承受载荷产生变形时,电阻应变片(转换元件)受到拉伸或压缩应变片变形后,它的阻值将发生变化(增大或减小),从而使电桥失去平衡,产生相应的差动信号,通过HX711芯片(24位AD)可以获得精度在0.1g的重量数值。

为了尽量避免外界电磁干扰对24位AD转换数值的影响,选择带金属屏蔽罩的HX711芯片,实测情况良好。

(2)STC89C52单片机:该单片机是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8k字节Flash,256字节RAM,32 位I/O 口线,3个16 位定时器/计数器,5个中断源,1个全双工串行口,为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

硬币分拣计数控制系统设计

硬币分拣计数控制系统设计

硬币分拣计数控制系统设计一、引言硬币分拣计数控制系统在现代货币流通领域具有重要的应用价值。

本文将探讨硬币分拣计数控制系统的设计,旨在实现高效、准确、自动化的硬币分拣计数过程。

二、系统概述硬币分拣计数控制系统主要由硬件和软件两部分组成。

硬件部分包括硬币接收装置、传感器、机械臂、分拣装置等,用于实现硬币的自动收集、分拣与计数。

软件部分包括图像处理算法、控制逻辑和用户界面等,用于实现硬币的图像识别、计数控制和用户操作。

三、系统设计方案1. 硬件设计方案硬币接收装置通过传送带将硬币送至传感器处,传感器对每个硬币进行检测和辨识,判断硬币的面额和有效性。

机械臂根据传感器的反馈信号,将硬币分拣至相应的储存器中。

分拣装置可根据需要进行升级和扩展,以适应不同硬币类型和大小。

2. 软件设计方案图像处理算法采用计算机视觉技术,对硬币进行图像分析和特征提取,以实现硬币的自动识别。

控制逻辑部分负责接收传感器和图像处理算法的数据,并根据分拣规则控制机械臂的动作,完成硬币的准确分拣和计数。

用户界面设计友好直观,提供硬币总数、各面额硬币数量和统计信息等功能,便于用户监控和管理硬币分拣计数过程。

四、系统设计流程1. 硬币接收与传感器检测硬币通过传送带输送至传感器处,传感器通过光电原理或其他传感技术对硬币进行检测和辨识,判断硬币的面额和有效性。

2. 图像处理与硬币识别传感器将硬币的图像传输至计算机,图像处理算法对硬币进行图像分析和特征提取,识别出硬币的面额和其他相关信息。

3. 分拣装置控制根据传感器和图像处理算法的数据,控制逻辑判断硬币应分拣至哪个储存器,控制机械臂按照规定动作将硬币准确分拣至相应的储存器中。

4. 计数控制与统计控制逻辑部分对硬币的数量进行计数,实时更新硬币总数和各面额硬币的数量。

用户界面显示硬币信息和统计数据,并提供相应的操作功能,如开始、暂停和结束等。

五、系统优化与改进方向1. 提高硬币识别准确性针对不同硬币的特征进行算法优化,提高硬币识别的准确性和鲁棒性。

硬币分拣机课程设计

硬币分拣机课程设计

硬币分拣机课程设计硬币分拣机课程设计详细说明:课程概述:硬币分拣机课程设计旨在培养学生的自主设计和创新能力,通过实际操作,让学生了解硬币分拣机的原理和工作方式,并能设计和制作出能够自动分拣硬币的机器。

课程目标:1. 了解硬币分拣机的原理和工作方式;2. 学习机械结构设计和电路原理;3. 掌握Arduino编程技术;4. 能够独立设计和制作出硬币分拣机。

课程内容:1. 硬币分拣机的原理和工作方式介绍;2. 机械结构设计和制作;3. 电路原理和电路板设计;4. Arduino编程语言基础;5. 硬币分拣机的制作和调试。

课程安排:第一周:硬币分拣机原理和工作方式介绍- 学习硬币分拣机的原理和工作方式;- 研究已有的硬币分拣机设计方案。

第二周:机械结构设计和制作- 学习机械结构设计方法和原则;- 根据硬币分拣机的要求设计并制作机械结构。

第三周:电路原理和电路板设计- 学习电路原理和基本电路知识;- 使用设计软件设计电路原理图和电路板。

第四周:Arduino编程语言基础- 学习Arduino编程语言的基本语法和常用函数;- 编写控制硬币分拣机的Arduino程序。

第五周:硬币分拣机制作和调试- 将机械结构和电路板组装到一起;- 进行硬币分拣机的调试和优化。

课程评估:1. 实验报告:学生需要撰写硬币分拣机的设计过程和实验结果;2. 课程设计成果展示:学生需要展示自己制作的硬币分拣机,并进行演示。

教学资源:1. 硬币分拣机相关资料和文献;2. Arduino开发板和电子元件;3. 机械加工工具和材料。

备注:1. 课程设计可以根据实际情况进行调整和修改;2. 课程中需要由老师进行实验指导和项目评估。

新型硬币分类包装一体装置的创新设计

新型硬币分类包装一体装置的创新设计

硬币因具备坚固耐用、不易磨损及方便使用等优点,被广泛用于生活交易当中,但是它又不像纸币一样容易整理与携带,所以一大堆硬币混合在一起非常不容易将它们分离、清点和包装。

公交公司、银行、超市和自动售货机等场所,每天都会收到大量混合在一起的不同种类的硬币,如果通过人工将其分类、清点、和装,不仅耗费人力,而且在清点过程中容易丢失或点错。

虽然目前市场上已经出现了类似硬币自动分包设备,但造价往往高达30~40万元,让一些中小型商户望而却步,为了解决此问题,本文设计了一种新型硬币分类包装一体机。

1 装置的总体方案设计新型硬币分类包装一体装置能够高效准确地对大量混杂硬币进行分类和包装,主要包括投放模块、排列分离模块、收集整理模块和包装模块四部分,系统结构如图1所示。

图1 装置整体设计图工作流程如下:首先,使用者可将大量混杂硬币倒入投放模块中,投放模块传送带会将硬币传送至下方排列分离模块;其次,排列分离模块通过排列转盘和分离轨道两个机构,将大量混杂硬币送入分离机构;再次,分离机构通过一条倾斜的分离轨道以及轨道不同槽宽出币口,使硬币在不同槽口处分别掉落,从而实现硬币的分离;最后,从分离轨道落下的硬币会通过收集桶掉落至指定包装桶内,同时利用传感器对落下硬币进行计数,并结合单片机技术进行数量统计,当硬币达到指定数量后,会将分离好的硬币打包,完成整个分离包装流程。

2 机构模块的设计2.1 投放模块设计该模块主要由方形漏斗和下方传送带组成,传送带会将硬币传送至分离模块传送带上。

传送带长为29.6cm,宽为10.3cm,假设传送带传送的硬币为10个1角硬币,由于在工作的过程中受摩擦力的影响较大,其余阻力较小,因此不计算其他阻力,具体结构如图2所示。

图2 投放模块结构图漏斗采用有机玻璃材质,与钢的摩擦系数为0.4~0.5,本文设计中,最大摩擦系数取0.5。

计算摩擦分为两种情况,一个是硬币单个并排在传送带上;另一个是硬币重叠放置在传送带上。

简易电子硬币识别装置

简易电子硬币识别装置

简易电子硬币识别装置————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:简易电子硬币识别装置摘要:本设计为简易电子硬币设别装置,采用不同种类的硬币重量不同进行识别。

采用电阻应变式传感器进行硬币的测量,并用HX711高精度放大器兼A/D功能的称重专用集成芯片读取传感器测量值送至具备64KROM的STC12A60S12的单片机,利用查表法寻找最接近的重量来识别硬币的数量和金额。

关键词:称重 A/D转换器单片机一、系统方案1.1 总体方案由于各种硬币的重量不同,因此,本系统采用称重的方法进行硬币识别,由此可知称重系统以及A/D转换器是本次课题的主要核心,只有达到足够准确的精度才能正确实现人民币硬币识别和计算功能。

本系统主要由电源供电部分、电阻应变式传感器组成的称重部分、进行数据采集的A/D转换部分、外部按键控制部分、单片机以及LCD液晶显示部分组成。

用A/D转换器读取由电阻应变式传感器传出的模拟量,再由单片机读取经过A/D转换后的数字量,CPU进行运算和处理就可达到要求。

总体结构框图如下图1-1所示。

5V电源供电电路传感器检测电路信号处理放大电路A/D转换电路单片机控制电路LCD液晶显示电路图 1- 1系统总体结构框图1.2 重量检测方案选择与论证方案一:压电效应的重力传感器基于压电效应的传感器的敏感元件由压电材料制成。

压电材料受力后表面产生电荷。

此电荷经电荷放大器和测量电路的放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。

它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、等。

缺点是某些压电材料需要防潮措施,而且输出的直流响应差。

方案二:电阻应变式传感器电阻应变式传感器是将电阻应变片粘贴在弹性体上,当弹性体受外力(拉力或压力)作用产生形变时,传感器将该形变转化成电量输出,通过相应的测量仪表检测出这个与外加重量成一定比例关系的电量,从而测出质量。

硬币分类、清点、整理机械装置设计

硬币分类、清点、整理机械装置设计
硬币分类、清点、整理机械装置设计
设计团队:白玉
鲍佐宝
曹达尧
宫纪璇
粮食工程132班
介绍: 在当今社会,大面值货币电子化, 小面值货币硬币化,使得硬币成为货币的发行趋 势,由于硬币的大量需求,使得硬币的回收、批 量处理等问题出现。从而硬币点数、包装、分类 等机械产品应运而生。 该幻灯片主要介绍了硬币 点数机的基本模型,运行原理,点数处理和结构 原理等。
滑道模型
漏 斗
挡板 窄传送带 光码计数器
宽传 送带
梯形钢板
硬 币 分 类 装 置
硬币寸
基本结构: 硬币点数机的基本结构有硬币入料口, 硬币推平挡板,传送带,计数器,出币口和包装 等几部分。 工作原理: 当机器做好启动准备工作后,在投料 口投入硬币,启动电机带动传送带和硬币传动, 运行过程中过滤硬币使其只能单一一个通过传送 带并进去计数机,计数机工作并计数。计数完成 后电机暂停工作。然后完成硬币堆的包装。

基于Makeblock的智能硬币分拣装置的设计制作与优化

基于Makeblock的智能硬币分拣装置的设计制作与优化

图14 Orion 主控板
所选用的电子模块和主控板的接线关系如表 1 所示 :
部分的整体设计和加工。
1.4 支架模块安装
支架起到支撑作用,所以必须足够牢固。以方形梁 -504 为基
108 DIGITCW 2019.10
Technology Analysis
技术分析
DCW
装到支架模块,注意选用双孔梁 -176 的一边。③将滑槽模块安装 到②,使用连接片 45 ゜使滑槽模块倾斜。
滑槽模块用 5 个并排的单孔梁,配有舵机控制其开与关。当 接受到命令时,舵机向上转动,带动挡板使累积的硬币有向下滑 动的空间。滑槽的长度确保硬币会散落到一角区域的转轮内侧。
图4 筛分板实物图
1.3 转轮模块的设计改进和加工 转轮模块采用 12V 直流电机,转速平稳力道充足;单孔梁 -092
由支架 3*6 竖直排布,减少转动摩擦 ;以上部件由同步带轮固定 在直流电机上 ;包围直流电机的六边固定柱能更好支撑电机,并 留下足够连接其他模块的空间。
Makeblock 是一个模块化组装及编程的机器人 DIY 平台,产 品主要包含各种搭建材料五金和工具、电子模组及配套软件编程 工具。硬件包括 Makeblock 主控板(或 Arduino 主控板)、电机 以及驱动板、其他机械元件、连接件等。利用 Makeblock 设计一 个智能硬币分拣装置,可以实现全自动的硬币筛选及收纳,使用 方便,易于移动,筛分效率高。
文章编码 :1672-7274(2019)10-0108-03
超市、银行、公交公司等部门需要对大量的硬币进行高效的 处理,分类、计数使其再次流通,自动售货机除了识别之外,还 需要提供找零功能。现有的硬币归纳装置结构比较复杂,操作困 难,使用效率低,无法满足市场上对大量不同面值或者不同直径 硬币的区分工作。

硬币分类整理装置的结构设计与优化

硬币分类整理装置的结构设计与优化
关键词硬币分类%创新点
55硬币因为流通次数多#耐磨损#易回收等优势占领了小面 额货币市场$ 随着人们生活水平的不断提高#生活节奏的加 快#无人售票和自动售货机的推广"硬币流通量大大增加$ 公 共场所需要对硬币进行大量清分的场合越来越多$ 由于硬币 手工清分耗时耗力" 因此硬币处理自动化成为迫切的 社 会 需求$
科技创新 !"#!$%&$'(') *+&,-./&$01$21(3$&)%$4$1%)$
科技风 "#$% 年 & 月
硬币分类整理装置的结构设计与优化
左润东5蒋启茂5易修远
西南石油大学!四川成都!'#%(%%
摘5要本装置经过设计和优化后可以实现硬币的分类*整理和计数的功能!极大提高了硬币分离的效率与准确率!而且本装 置制作成本低廉!降低了人工成本并且避免了人工清捡硬币时存在的误差" 在市场上有广阔的应用前景并在社会的发展中起到 推动的作用" 目前本装置适用于公交车公司*地铁售票机和银行等需要对硬币进行大量清分的领域"
( 二) 硬币分离层 分离层装置由一元硬币分离层和五角及一角硬币分离层 组成$ 每个分离层分为三部分!挡板#分离板#底板$ 分离层呈 (% 度"三块板平行放置"硬币靠重力沿板滑落*挡板上端为圆弧 状与漏斗相联接" 下端与分离板平行且与分离板间隔 设 为 (%RR高度"用于限定硬币流量并防止硬币飞出*分离板前中部 为交叉排列的圆孔"将一元与五角和一角分离开"尾部用三个 分离条形成一元硬币滑行轨道"末端指向收集装置"利于稳定 收集"轨道上设有二次分离孔"提高分币准确率*底板用于接收 分离出的五角和一角$ 由于分离层装置完全是依靠分离板前中部的交叉排列的 圆孔对不同规格的硬币进行分离"则开孔的大小将会直接影响 到硬币分离的准确率$ 因此"对圆孔直径大小进行了一系列的 计算和 实 验" 最 终 选 取 出 最 优 的 直 径 为! 一 号 分 离 板 板 孔 )(RR"二号分离板板孔 )%RR$ 三创新点 +$, 本装置实现了硬币的分类#整理和计数三大功能$ +), 双层曲 柄 滑 块 机 构 送 币" 能 够 保 证 一 定 的 送 币 数 量$ 利用硬币运动的惯性"保证每次进入装置的硬币量相对稳定并 且不易出现卡币的情况$ +(, 本装置利用硬币自身重力进行分离"通 过 第 一 次 的 分 离能够分离出大部分的硬币"再进入二次分离装置 "能够使硬 币的分辨率达到百分百并且能够有序的进入收纳盒$ +3, 收纳盒入口采用外廓为圆弧形的硬币 导 向 器"使 硬 币 能够有序的进入收纳量筒并自动堆叠整齐"实现硬币整理打包 功能$ 本硬币分类整理装置根据直径的大小对硬币进行分 类" 可以实现不同币值快速#准确的分类"还可以对其进行计数"能 处理现在市面上流行的 $ 角#7 角#$ 元 ( 种 面值的硬币"包装 速度可达每分钟 4%% 枚左右$ 目前本装置适用于公交车公司# 地铁售票机和银行等需要对硬币进行大量清分的领域$

基于arduino硬币分类装置设计

基于arduino硬币分类装置设计

基于arduino硬币分类装置设计摘要:硬币自动分选清点机是一种集自动分选、清点和包装于一体的小型机械。

本设计式为了使硬币的处理更加便捷,解决当今社会硬币逐渐增大的流通量,以及硬币的处理不便的问题。

经对市场产品的调查研究发现,现今已有的硬币分类机构基本都不具备包装功能,在此次的设计中,针对这个缺陷设计出了这种自动分选、清点和包装的硬币分类机器。

根据各银币直径的大小,该机构由上至下设计出不同规格的孔和管道,各种银币由于自身的重力不同从机构上面的四漏斗型经第一层圆盘里的4个转动扫叶带动,从而把1元从1角和5角中分离,再运动到相应的1元收集装置中。

同理,第二层圆盘里的4个转动扫叶再把1角和5角分离并收集。

本机设计具有操作简单,运作方便,成本低,效率高,易推广的特点。

关键词:分选清点包装效率高装置背景随着无人售票、自动售货机的推广,硬币流通量大大增加,特别是公交公司,金融部门等每天要对大量硬币进行分类,工作量巨大。

虽然市场上已经有各种硬币分类机,但由于价格昂贵,一次分离量少等原因,目前国内仍普遍采用人工处理的方式。

目前在世界范围内,盈利以其成本低,流通次数多、耐磨损、易回收等无可代替的优势占领小面额货币市场是大势所趋。

我国第五版人民币的发行,辅币(10元以下)硬币化已经成为一种趋势,硬币的投放还将大幅度增加。

由于硬币手工清分成本大,利润小,一般不复点且误差多,因此硬币流通自动化成为迫切的社会需要,市场需要一种成熟可靠的硬币自动处理机具。

像我们这样的结构简单,操作方便,效率高的硬币分类机器在市场上还没有出现,所以我们的产品算得上是首创性的,因此市场是巨大的。

当今现有社会中,硬币成为一种广泛使用的货币,针对自动售货机,公交车收款机等硬币流通的现状,尤其是在公交公司,金融公司等一些重要场所,它们每天都有大量硬币需要进行分类,清点和包装整理。

但是目前的科技中并无有用于实际生活的且结构简单的硬币分类机器。

结构原理:控制核心系统采用arduino单片机,Arduino是2005年1月由米兰交互设计学院的两位教师David Cuartielles和Massimo Banzi联合创建,是一块基于开放原始代码的Simple I/O平台,该平台由两部分组成:硬件(包括微处理器、电路板等)和软件(编程接口和语言)。

一种新型硬币分拣机的模块化创新设计

一种新型硬币分拣机的模块化创新设计

一种新型硬币分拣机的模块化创新设计周兴华;程丽丽;唐杰;杨立英;孙晓【摘要】采用模块化设计思想,将现代机械设计制造技术和电子控制技术巧妙的融合在一起,设计了一种基于Arduino控制的硬币分拣机.该分拣机采用新型的硬币分离、分拣联动机构,配合称重传感器和倾斜滑道实现硬币的准确分离、分拣、计数显示功能.该设计整体实现效果良好,成本低廉,可为硬币分拣设备的设计提供新的思路.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2018(047)005【总页数】3页(P127-129)【关键词】Arduino;称重传感器;倾斜滑道;联动机构【作者】周兴华;程丽丽;唐杰;杨立英;孙晓【作者单位】吉林大学应用技术学院,吉林长春 130012;吉林大学机械科学与工程学院,吉林长春 130025;吉林大学应用技术学院,吉林长春 130012;吉林大学应用技术学院,吉林长春 130012;吉林大学应用技术学院,吉林长春 130012;吉林大学应用技术学院,吉林长春 130012;吉林大学机械科学与工程学院,吉林长春 130025【正文语种】中文【中图分类】TE921.9030 引言硬币作为一种小面额流通货币,以其耐磨损、易回收、携带方便等优点,在公交车、超市等收费系统中流通甚广[1]。

然而,大量的硬币流通、汇集势必增大分拣操作的工作量,此时为了降低人工劳动强度,节约人力成本,硬币分拣机应运而生[2-4]。

而目前市面上及在研究的硬币分拣机存在如下问题:1)结构简单、价格低廉但分拣功能不理想、稳定性差;2)分拣迅速准确但结构复杂、价格昂贵[5]。

为了设计出更加合理、实用的硬币分拣机,本文提供了一种新的硬币分拣机设计思路,希望能够将其中的设计思想应用到实际的生产生活当中,对工业的发展产生一定的推动作用。

1 系统总体设计方案本设计欲实现硬币的准确分离、分拣、计数显示功能。

根据系统不同的实现功能,对实现方案进行设计,其中分离方案采用旋转联动机构配合硬币自身的重力完成;分拣方案包含检测和分拣两个过程,由于不同面值硬币的重量不同(假币5.9克,1元硬币6.1克,5角硬币3.5克,1角硬币3.2克,多次测量取平均值),对不同面值硬币的检测采用称重传感器配合转换电路进行。

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基于arduino硬币分类装置设计
发表时间:2017-10-11T17:06:31.243Z 来源:《科技中国》2017年7期作者:冯梓源余青松杨鹏昆赖江峰
[导读] 摘要:硬币自动分选清点机是一种集自动分选、清点和包装于一体的小型机械。

本设计式为了使硬币的处理更加便捷,解决当今社会硬币逐渐增大的流通量,以及硬币的处理不便的问题。

经对市场产品的调查研究发现,
摘要:硬币自动分选清点机是一种集自动分选、清点和包装于一体的小型机械。

本设计式为了使硬币的处理更加便捷,解决当今社会硬币逐渐增大的流通量,以及硬币的处理不便的问题。

经对市场产品的调查研究发现,现今已有的硬币分类机构基本都不具备包装功能,在此次的设计中,针对这个缺陷设计出了这种自动分选、清点和包装的硬币分类机器。

根据各银币直径的大小,该机构由上至下设计出不同规格的孔和管道,各种银币由于自身的重力不同从机构上面的四漏斗型经第一层圆盘里的4个转动扫叶带动,从而把1元从1角和5角中分离,再运动到相应的1元收集装置中。

同理,第二层圆盘里的4个转动扫叶再把1角和5角分离并收集。

本机设计具有操作简单,运作方便,成本低,效率高,易推广的特点。

关键词:分选清点包装效率高
装置背景
随着无人售票、自动售货机的推广,硬币流通量大大增加,特别是公交公司,金融部门等每天要对大量硬币进行分类,工作量巨大。

虽然市场上已经有各种硬币分类机,但由于价格昂贵,一次分离量少等原因,目前国内仍普遍采用人工处理的方式。

目前在世界范围内,盈利以其成本低,流通次数多、耐磨损、易回收等无可代替的优势占领小面额货币市场是大势所趋。

我国第五版人民币的发行,辅币(10元以下)硬币化已经成为一种趋势,硬币的投放还将大幅度增加。

由于硬币手工清分成本大,利润小,一般不复点且误差多,因此硬币流通自动化成为迫切的社会需要,市场需要一种成熟可靠的硬币自动处理机具。

像我们这样的结构简单,操作方便,效率高的硬币分类机器在市场上还没有出现,所以我们的产品算得上是首创性的,因此市场是巨大的。

当今现有社会中,硬币成为一种广泛使用的货币,针对自动售货机,公交车收款机等硬币流通的现状,尤其是在公交公司,金融公司等一些重要场所,它们每天都有大量硬币需要进行分类,清点和包装整理。

但是目前的科技中并无有用于实际生活的且结构简单的硬币分类机器。

结构原理:
控制核心系统采用arduino单片机,Arduino是2005年1月由米兰交互设计学院的两位教师David Cuartielles和Massimo Banzi联合创建,是一块基于开放原始代码的Simple I/O平台,该平台由两部分组成:硬件(包括微处理器、电路板等)和软件(编程接口和语言)。

平台的两部分都是开源的,如果需要,可以下载Arduino的图表、购买需要的所有独立部件、切割电路板并制作一个电路板。

Arduino具有类似java、C语言的开发环境。

可以快速使用Ardu ino语言与Flash或Processing等软件完成互动作品。

Arduino能够使用开发完成的电子元件,如Switch、Sensors或其它控制器、LED、步进电机或其它输入/输出装置,同时,Arduino也可以成为独立与软件沟通的平台,如flash、Processing、Max/MSP或其它互动软件。

其主要功能特点有①开放源代码的电路图设计。

程序开发接口免费下载,也可依需求自己修改。

②使用低价格的微处理控制器(ATmega8或ATmega128)。

可以采用USB接口供电,不需外接电源,也可以使用外部9VDC输入。

③支持ISP线上烧入器,将Bootloader固件烧入芯片。

Arduino控制器内带Bootloader程序,是系统上电后运行的第一段代码,就好比PC机BIOS 中的程序,启动就进行自检,配置端口等等,当然,单片机是靠烧写熔丝位来设定上电从boot区启动的,使用这个程序就可以直接把从串口发来的程序存放到flash区中。

所以,使用Arduino编译环境下载程序时,就先让单片机复位,启动Boodoader程序引导串口发过来的程序顺利写入flash区中,flash可以重复烧写,因此想更新软件非常方便。

有了Bootloader之后,可以通过串口或者USB to RS232线更新固件。

④可依据官方提供的PCB和SCH电路图,简化Arduino模组,完成独立运作的微处理控制。

⑤可简单地与传感器,各式各样的电子元件连接,如红外线、超音波、热敏电阻、光敏电阻、伺服马达等。

⑥支持多样的互动程序,如Flash,Max/MSP,VVVV,PureData,C,Processin等。

使用低价格的微处理控制器。

⑦应用方面,利用hrduino,突破以往只能使用鼠标、键盘、CCD等输入的装置的互动内容,可以更简单地达成单人或多人游戏互动。

Ard uino的功能特点,使其得到了越来越广泛的应用。

Arduino系统针对不同的应用环境还开发了不同的版本,文中以“Arduino Duemilanove”版本为例介绍,该版本于2009年开发,基于ATm ega328微控制器板,能自动选择何种供电,直接将它用USB线连上计算机或者用一个电源适配器给它供电,就可以开始使用。

Arduino Duemilanove的外部结构。

(1)1个9V DC输入,为Arduino板提供外部电源输出,使Arduino控制板具有能够驱动舵机等大功率外部设备的能力;(2)1个USB口,通过该口连接到计算机,由Arduino的IDE将用户编写好的控制程序上传到控制板中,同时还可以通过该口为电路板供电,驱动小功率的外部设备;(3)14个数字输入/输出端,其中端口0(RX)和1(TX)分别连接主控芯片的串行引脚,用来接收和发送TTL串行数据。

其中端口2、3可以接收外部信号,实现外部中断功能;端口3、5、6、9、10、11作为PWM端口,可用于电机PWM调速[5]或音乐播放;端口10(SS)、11(MOSI)、12(MISO)和13(SCK)在SPI模块库的支持下,可以提供SPI通信模式;端口13内部连接了一个LED指示灯,随着13脚上电平的高低变化,实现开启和关闭;(4)6个模拟输入/输出端,其中端口4(SDA)和端口5(SCL)端口可以实现I2C通信;(5)1个5 V DC输出和1个3.3 V DC输出,可为其它电路提高3.3 V和5 V直流电源;6)1个复位接口。

Arduino系统是基于单片机开发的,并且大量应用通用和标准的电子元器件,包括硬件和软件在内的整个设计,代码均采用开源方式发布,因此采购的成本较低,在各种电子制作竞赛、电子艺术品创意设计等越来越多地使用Arduino作为开发平台。

本硬币分类机器可以制成立式的或者卧式的样式,由几个基本的圆盘,识别器,感应器,集钱箱和导管等制成,具体如下:由上至下设计出不同规格的孔和管道,银币从机构上面的四漏斗型经第一层圆盘里的4个转动扫叶带动,经过感应和识别从而把1元从1角和5角中分离,再运动到相应的1元收集装置中。

同理,第二层圆盘里的4个转动扫叶再把1角和5角分离并收集。

在全球硬币流通量大的情形下,进行硬币分类,清点和包装时基本上都是人力劳动完成的,其效率低,速度慢,造成了人力资源的巨大浪费。

硬币伴随着人们的衣食住行,在社会中大量的流通,超市,公交公司等地方是硬币大量集中的地点,每天都会有数以万计的硬币,如果由人工清点,将会浪费人力资源,因此用机械清点并包装硬币将是以后的发展趋势。

本设计的硬币分类机器其效率高,结构简单,大大减少劳动力,无污染等优点,其结构
示意图如图
参考文献:
[1]蔡睿.Arduino的原理及应用[J].电子设计工程,2012,20(16):1-3
[2]孟红兵.果树微气候无线监测仪的研制[J].电子技术与软件工程,2014,9:1-1
[3]蔡卓凡.基于Arduino和Android教室移动巡检系统设计[J].
电子科技,2014,27(5):1-4
[4]陶玲.在开放式系统环境下的趣味交互装置研究设计[D].无锡:江南大学,2008。

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