博物馆智能投币控制系统设计

本 文 设 计 了 一套 单 片机 智 能 控 制 系 统 ，用 投 币 形 式 为 游 客 提供 服 务 。
１ 工 作 流 程 及 设 计 思 路
个 Ｉ 与 外 部 设 备 交 互 ， ０ 具 有 光 电隔 离 功 能 ， 出 点 为 小 型 ／ ０ Ｉ ／ 输 继 电器 。根 据 投 币 信息 启 动 或 关 闭 单 片机 ； 示 投 入 币值 ， 显 当发 现假 币， 能显 示 报 警 ； 有 串行 通 讯 接 Ｉ ， 和 上 位机 通 讯 。 具 Ｚ 能 ｌ ２２ 传 感 器 及信 号 调 理 电 路
当游 客 投 入 硬 币 ， 足 系 统 条 件 时 ， 满 开启 周 边 互 动 设 备 ， 如
介绍 影 片开 始播 放 、 声光 效 果 开启 、 型 开 始 动 作 等 。 具 体 方 式 模
如下 ：
根 据 法 拉 第 电 磁感 应 原 理 ，块 状 金 属 导 体 置 于 变 化 的 磁 场
１ 高频 反射 式 电涡 流 传感 器 。 图 ２所 示 ， ） 如 当传 感 器线 圈通 以 交 变 电流 Ｉ时 ， 圈 周 围 空 间 必 然 产 生 交 变 磁 场 Ｈ ， 置 于 线 使
磁 场 中 的硬 币 中感 应 电涡 流 Ｉ 而 又 产 生 新 的 交 变 磁 场 Ｈ ， 据 ， 根 楞 次 定 律 ， 交 变 磁 场 将 反抗 原 磁 场 ， 致 传 感 器 线 圈 的等 效 阻 新 导 抗发生变化。 由上 可知 ， 圈 阻抗 变 化 完 全 取 决 于 被测 硬 币 的 电 线 涡 流 效 应 。 感 器 特性 与 被 测 硬 币 的材 质 有 关 ， 同硬 币的 电 导 传 不 率 ６ 磁 导 率 ∈不 同 。 当 被 测 硬 币 为 导 磁 材 料 时 ， 于 涡 流 效 应 、 由 和 磁 效应 同 时存 在 ， 磁效 应 反 作 用 于涡 流 效 应 ， 得 涡 流 效 应 减 使 弱， 即传 感 器 的 灵敏 度 降 低 。而 当被 测 硬 币 为 弱 导 磁 材 料 时 ， 由
摘 要
主 要 介 绍 了博 物 馆 智 能 投 币系统 设 计 的 具 体 方 案 。 适 用 于无 人 操 作 以 投 币方 式 触发 控 制 周 边 设备 。 要 通过 涡流 传 其 主 感 器对 投入 硬 币 币值 的 检 测 及 真假 币判 断 ， 由此 产 生 相 关控 制信 号 来模 拟 开 关 动 作 或 控 制 周 边 强 电 设备 ， 游 客 能 够 自 并 使 主 参 与 各 种 互动 环 节 。 关 键词 ： 物馆 ， 币检 测 ， 博 硬 电涡 流传 感 器 ， 片机 ， 电 器 单 继
中或 在 磁 场 中作 切 割 磁 力 线 运 动 时 ，导 体 内将 产 生 呈 涡 旋 状 的
感 应 电 流 ， 电流 叫 电 涡 流 ， 此 以上 现 象 称 为 电涡 流 效 应 。 而 根 据
１ 是 真 币 ， 满 足 所 需金 额 ， ） 且 开启 周 边 设 备 ； ２ 是 真 币 ， 额 不 足 ， 示 继 续投 入 ； ） 金 提
《 业 控 制计 算 机 ｝ ｏ ｏ年 第 ２ 工 ２ｉ ３卷 第 １ １期
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博物馆智能投币控制系统设计
Ｄｅ ｉ ｆＣｏｎ ｅ ｏ ｇｎｔ ｎ Ｃｏ ｔ ｌＳ ｓｅ ｆ ｒ ｓｇｎ ｏ ｉ Ｒ ｃ ｎ ｉｏ ｉ ｎｒ ｙ ｔ ｍ ｏ Ｍｕ ｅ ｍ ｏ ｓｕ
谢 延 凯 （ 建水 利 电力职 业技 术学 院信息 工程 系， 建 永 安 ３ ６ ０ ） 福 福 ６ ０ ０
频 率 和 电 涡 流在 导 体 中的 穿 透 深 度 ，可 将 电 涡 流 传 感 器分 为 高
频 反 射式 电 涡流 传 感 器 和 低 频 透 射 式 涡 流 厚 度传 感 器 。 本 设计 中 采用 双 涡 流 传 感 器 ， 别 完 成 对 硬 币 材 质 和 厚 度 的 检 测 ， 分 以提 高 硬 币识 别 的准 确 率 。
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电涡 流 效 应 制成 的传 感 器 称 为 电涡 流 式 传 感 假 币 ， 呜 器 发 出警 报 ， ） 蜂 并将 假 币退 出 。 该 系统 关 键 之 处 是 通 过传 感 器对 投 入 该 系统 的不 同 面值 的 硬 币进 行 区分 判 断 。 同 面值 硬 币在 材质 、 度 、 径等 方 面各 有 不 厚 直 区别， 怎样 去 区别 判断 ， 首 先要 考 虑 的问 题 。 经 传感 器 所测 得 是 且 信 号要 被 单 片 机 控 制 电路 所 识 别 ， 应经 过包 括 信 号放 大 ， 流 滤 整