硬币识别设计

目录

目录.................................................................................... I

第1章绪论 (1)

1.1硬币与识别器的发展 (1)

1.1.1硬币的发展 (1)

1.1.2硬币识别器的发展与分类 (3)

第2章总体设计方案 (4)

2.1 总体设计思路 (4)

2.2总体方案的确定 (5)

第3章电路与程序设计 (7)

3.1电路设计 (7)

3．2各组成电路原理与应用 (8)

3.2.1电桥电路 (8)

3.2.2测量放大电路 (9)

3.2.3整流电路 (11)

3.2.4滤波电路 (16)

3.2.5电压比较器 (18)

3.2.6 A D转换器 (20)

3.2.7单片机介绍： (21)

(24)

3.2.8A D574 和8051 单片机接口电路设计： (26)

(28)

3.2.9光电耦合器 (29)

3.3机械部分设计 (30)

结束语： (31)

第1章绪论

1.1硬币与识别器的发展

1.1.1硬币的发展

中国是世界上最早使用货币的国家之一，使用货币的历史长达五千年之久。中国古代货币在形成和发展的过程中，先后经历了几次重大的演变：

1、由自然货币向人工货币的演变

在中国的汉字中，凡与价值有关的字，大都从“贝”。由此可见，贝是我国最早的货币。

随着商品交换的迅速发展，货币需求量越来越大，海贝已无法满足人们的需求，人们开始用铜仿制海贝。铜贝的出现，是我国古代货币史上由自然货币向人工货币的一次重大演变。

随着人工铸币的大量使用，海贝这种自然货币便慢慢退出了中国的货币舞台。

2、由杂乱形状向规范形状的演变

从商朝铜贝出现后到战国时期，我国的货币逐渐形成了以诸侯称雄割据为特色的四大体系，即：铲币、刀币、环钱、楚币。

秦统一中国后，秦始皇于公元前二一○年颁布了中国最早的货币法“以秦币同天下之币”，规定在全国范围内通行秦国圆形方孔的半两钱。

圆形方孔的秦半两钱在全国的通行，结束了我国古代货币形状各异、重量悬殊的杂乱状态，是我国古代货币史上由杂乱形状向规范形状的一次重大演变。秦半两钱确定下来的这种圆形方孔的形制，一直沿续到民国初期。

3、由地方铸币向中央铸币的演变

元鼎四年，汉武帝收回了郡国铸币权，由中央统一铸造五铢钱。从此确定了由中央政府对钱币铸造、发行的统一管理，这是中国古代货币史上由地方铸币向中央铸币的一次重大演变。

唐高祖武德四年（六二一年），李渊决心改革币制，废轻重不一的历代古钱，取“开辟新纪元”之意，统一铸造“开元通宝”钱。开元通宝一反秦汉旧制，钱文不书重量，是我国古代货币由文书重量向通宝、元宝的演变。

开元通宝钱是我国最早的通宝钱。此后我国铜钱不再用钱文标重量，都以通宝、元宝相称，它一直沿用到辛亥革命后的“民国通宝”。

4、由金属货币向纸币交子的演变

北宋时，由于铸钱的铜料紧缺，政府为弥补铜钱的不足，在一些地区大量地铸造铁钱。据《宋史》记载，当时四川所铸铁钱一贯就重达二十五斤八两。在四川买一匹罗（丝织品），要付一百三十斤重的铁钱。铁钱如此笨重不便，纸币交子就在四川地区应运而生。交子的出现，是我国古代货币史上由金属货币向纸币的一次重要演变。

交子不但是我国最早的纸币，也是世界上最早的纸币。

5、由手工铸币向机制纸币的演变

清朝后期，随着国外先进科学技术的逐渐传入，光绪年间已开始在国外购买造币机器，用于制造银元、铜元。后来，广东开始用机器制造无孔当十铜元。因制造者获利丰厚，各省纷纷仿效。

清末机制货币的出现，是我国古代货币史上由手工铸币向机制货币的重林演变。

从此，不但铸造货币的工艺发生了重大变化，而且使流通了二千多年的圆形方孔钱寿终正寝

人类铸造和使用金属硬币已有相当悠久的历史了。在没有发明和使用金属硬币以前，人们曾经用形形式式的自然物来充当商品交换的等价物－－货币，如贝壳、龟板、兽皮、禽畜、粟米、珠玉、兵器（大刀）、农具、布帛等等。后来，人们在长期的商品交换中发现金属作为货币具有无与伦比优越性，随着商品经济的不断发展，金属货币诞生了，并迅速取代了自然物货币和商品货币。最早充当货币的金属是金和银，最初的金属币是没有固定的形状和重量的，中国是使用金属货币最早的国家之一。在相当长的时间里，金银作为货币使用时，每块金、银的形状和重量没有一定的规定，一般都被铸成饼状或锭状，严格地讲，它们还没有完全脱离商品货币的形态，一方面它被作为货币使用，另一方面它仍然还是一种商品，当人们把它们作为货币使用时，还需要用秤来衡量它们的重量和鉴别它们的成份。我国古代，很长时期以来主要是用金属铜（锡青铜）来铸造钱币，其它还有用铁或铅来铸钱（如王莽时期所铸的铁钱），金银一般是在进行大宗交易时才被使用，其主要功能是作为收藏、赠与和赏赐之用。

到了近代，随着工业革命的兴起和发展，出现了用机器制造金属硬币的技术，用金银来制造硬币也得到了迅速的发展，特别是银币更是得到了广泛的流通和使用。后来，人们感到金银的价格日益昂贵，就出现了用纯镍和铜镍合金来制造硬币，以作为银子的替代物。

现在，世界各国用于制造硬币的金属材料越来越广泛，除了传统的金和金合金、银和银合金、镍和镍合金、铜和铜合金、铝和铝合金以外，还出现了镍铁复合材料、铜铁复合材料、钢芯镀镍材料、钢芯镀铜材料、锌芯镀铜材料等等，这些材料统称为包复材料。此外还有用不锈钢材料制造硬币的。

随着社会经济的不断发展城市的经济水平大幅度的提高，人们的收入也提高了不少，生活水平迅速提高。人们的思想也在进步，事物都有两面性，一些人在积极进取，而另外一些人则在投机取巧做着损人利己的勾当，为了获取暴利和满足自己的欲望假币制造变成了他们的职业。所以假币的出现扰乱了市场经济，国家也在严厉地打击中，验钞机的发展也使假钞毕显原型。但是验钞机也不能应用在各种设备上。因此对于某些事业机构需要专业的设备对假币进行鉴别。

1.1.2 硬币识别器的发展与分类

随着社会的进步人们的生活水平有了很大的提高，人们为了方便出行掀起了买车风暴于是私家车的数量猛增，但是反而是适得其反，就是因为私家车数量太多导致了能源的消耗加速加量，更使得交通拥挤，人们也意识到了这些问题。于是政府大力倡导人们出行选择公交。

政府为了便于人们乘坐公交车，大力发展城市的公交系统，而为了让乘客便于到站下车城市公交车上安装了语音报站系统，刷卡器，由于刷卡并不是人人都能接受于是公交车上也保留了投币箱便于还没有使用公交卡的乘客使用零钱。

这种系统完全可以由驾驶员一人操作，于是通常的一人驾驶一人卖票报站的公交车大都转变为了无人售票车，这也象征着人们素质的提高。但是这也给那些偷奸耍滑的素质低下的乘客有了可乘之机，为了逃票，游戏币、假硬币、假纸币变成了他们的乘车道具。正是由于这些原因公交公司每天、每月、直至每年要损失高达数万元万人民币。为此公交系统急切的需要与公交车配合使用的人民币识别器以用来对付假币！正所谓道高一尺，魔高一丈。只要这一装置配备了整个公交系统那就可以毁灭某些乘客的侥幸心理，不给他们任何的可乘之机。

这一技术普及后不只是应用在公交车投币系统中，也可应用在自动售货机、自动投币饮水机、投币游戏机等等设备中。硬币识别器的种类也是多种多样的，发展也是越来越先进在中国，硬币识别器的技术已经成熟，采用传感器技术与光电子技术和电磁技术对硬币的几何参数和材质进行检测使得识别器达到了很高的精度，即使是硬币的表面有很多污垢也能准确地辨别出真假。

在中国与投币器配套使用的仪器和设备数量庞大且种类繁多。投币器需要适