基于应变传感器的硬币识别装置的设计

基于应变传感器的硬币识别装置的设计摘要：为了减轻人工硬币分检的劳动强度，提高工作效率，利用金属箔式应变传感器为检测元件，构成直流全桥测量电路，光电传感器为计数元件，128×64液晶显示屏为显示器件，经过差动放大器放大信号，高精度a/d转换电路进行模数转换，将信号送至

at89c51进行处理，利用软件和通过显示屏显示被检测的硬币的种类、数量和总额。

关键词：传感器效率硬币

中图分类号：tp212 文献标识码：a 文章编号：1007-9416（2013）01-0124-01

我国现流通的货币分为纸币和硬币两种类型，每种硬币的重量不同。在银行、超市和商场每天都有大量的硬币在使用，需要人工进行分检和统计，对于这样的简单重复性的工作需要智能化的电子设备代替，提高工作效率。随着传感技术和计算机技术的发展，利用传感器对硬币进行称重检测进行个数的统计，利用单片机进行数据处理，通过显示器显示硬币的种类、数量和总计金额成为现实[1]。本文基于电子秤的原理设计了硬币识别装置，装置的核心部件是应变传感器，选择电路结构简单使用方便的应变式电阻传感器构成直流全桥电路，直流供电主要考虑电路简单且使用方便的特点，文中将介绍装置的硬件电路设计和软件设计方法，说明装置的使用和功能。

1 装置的硬件构成

装置硬件部分由电源电路、测量电桥、放大滤波电路、a/d转换电路、键盘、单片机、显示电路构成。其中测量电桥电路由4片350ω金属应变传感器组成直流全桥，以便提高测量的灵敏度；放大滤波电路作用是对电桥输出的微弱电压信号进行放大，滤波器主要对放大信号进行滤波，提高转换精度；键盘、单片机、显示电路构成数据的处理和信息显示。装置的框图如图1所示。

1.1 放大电路

由于硬币重量较轻，引起的横梁型变量较小，应变片的阻值变化量也较小，测量电桥输出电压小，需要放大处理，采用差动放大电路和比例放大的两级放大方式，期中差动放大器的放大倍数（增益）可调，且具有调零旋钮进行调零。具体电路如图2所示。

1.2 显示电路

通过单片机（at89c51）的软件控制可以实现如下信息的显示：硬币重量、数量和总额、总额超出设定值时报警、显示超出金额数目，并显示应退还币值的种类和数量。显示屏采用lcd 128×64 进行显示。

2 装置工作原理

检测部分采用电阻应变片组成的直流全桥作为测量电路，将硬币重量非电信号转换为电压信号，供放大和处理[2-3]。信号处理部分主要有放大和转换部分组成，放大器采取差动放大形式，转换器采取a/d转换，把检测的模拟量转换成数字量。控制部分和报警显示部分主要有单片机处理器和lcd液晶显示屏组成，通过单片机

的用户程序实现设计要求的功能，显示器主要显示相关的存储信息，报警电路主要随意设定币值总额，当逐个放入硬币币值到达所设的币值时，装置发出提示信号。

3 结语

本文利用传感技术和计算机技术设计了实用性强的硬币检测装置，通过电路的设计实现了硬币的种类、数量和金额的判断、存储和显示功能，专职具有结构简单，操作方便，价格便宜等特点。

参考文献

[1]李超，钟艳，刘好杰.基于单片机系统的电子秤设计[j].科学发展，2012年3期.83.

[2]陈诗茂，万泽君，陆鹏.数字电子秤设计[j].数字技术与应用，2012年4期.

[3]刘艺柱，郭素娜.基于电涡流传感器的硬币识别系统的设计[j].数字技术与应用，2010年2期.229-232.