简易硬币识别器的设计
基于金属多特征联合的硬币识别器设计
基于金属多特征联合的硬币识别器设计鲁彦玉;刘振兴【摘要】随着公共场合投币收费服务方式的流行,需要自动识别硬币设备的应用越来越多.为了提高硬币识别准确性、假币的拒识率以及增强识币设备对温度等外界因素影响的鲁棒性,基于金属的多种特征识别,设计了一种硬币识别器.方案首先通过大量的实验采集硬币的三种主要特性数据(电导率、磁导率和面积大小),然后通过实验数据分析建立硬币的联合概率空间,最后通过检测样本的特征,并计算特征参数是否处于硬币的联合概率空间内来判断样本的真伪和面值.对样本的判定算法进行优化,使之更适用于单片机处理.实验结果表明,所设计的识币器准确率较高,鲁棒性较强.【期刊名称】《计算机应用与软件》【年(卷),期】2015(032)011【总页数】4页(P222-225)【关键词】硬币识别;联合概率空间;准确度与鲁棒性【作者】鲁彦玉;刘振兴【作者单位】武汉科技大学湖北武汉430081;武汉科技大学湖北武汉430081【正文语种】中文【中图分类】TP212.9硬币在日常生活中扮演着重要角色。
银行要对大量的硬币进行高效处理，如计数、分类、包装等以使其再流通；自动售货机、无人售票公交车、投币电话等需要对硬币进行实时识别。
随着假币的频繁出现，硬币真假判别也成为一个亟待解决的问题，因此硬币识别器的研究具有十分重要的现实意义。
文献［1］采用多个光电开关放置在硬币进入的通道内，通过硬币挡住光电开关程度判断硬币的大小，进而判断硬币的面值。
此种方法简单可行，但是不能检测假币。
国内外对硬币识别的研究普遍采用电涡流法测量原理。
文献［2－4］采用涡流传感器测量硬币的电磁特征，此种方法通过金属本身的特性来辨别金属的材质，可以较为准确地识别硬币的面值和假币，但是对传感器信号判别时，分别独立的处理高频涡流传感器和低频传感器信号，忽略了二者之间的相关性。
在实际使用过程中，由于涡流传感器热稳定性造成的检测信号和安装位置的变动［5］，器件的老化等原因，会导致高、低频模式下的结果会相互影响，导致识币的准确度下降。
简易硬币识别器的设计
简易硬币识别器的设计硬币识别器的设计是一项复杂而关键的任务，它的目标是将输入的硬币映射到相应的类别，并提供准确的识别结果。
在设计硬币识别器时，需要考虑硬币的外观特征、图像处理技术和机器学习算法等因素。
下面是一个简易硬币识别器的设计概述，其中包括图像采集、图像预处理、特征提取和分类器训练等步骤。
首先，硬币识别器需要采集硬币的图像。
可以使用数字相机或者智能手机等设备进行硬币的图像采集。
在图像采集时，需要确保硬币摆放在一个清晰的背景下，并采集多张不同角度和光照条件下的硬币图像，以获得更全面的训练数据。
接下来，对采集到的硬币图像进行预处理。
预处理步骤主要包括图像去噪、灰度化和边缘检测等操作。
去噪可以使用滤波算法（如中值滤波或高斯滤波）来消除图像中的噪声，使得后续的处理更加准确。
灰度化是将彩色图像转换成灰度图像，可以使用常见的方法如RGB平均、加权平均和分量法等。
边缘检测可以使用Sobel算子、Canny算子或者拉普拉斯算子等常用边缘检测算法。
在预处理完成后，需要对硬币图像进行特征提取。
特征提取是硬币识别器的关键步骤，它需要从图像中提取出与硬币类别相关的特征。
常见的特征包括尺寸、形状、纹理、颜色等。
可以使用不同的特征提取方法来获取这些特征信息。
例如，可以使用形状描述子（如傅里叶描述子、Zernike描述子）来提取硬币的形状特征；可以使用纹理特征提取算法（如灰度共生矩阵、小波纹理特征）来提取硬币的纹理特征；还可以使用颜色特征提取算法（如颜色矩、颜色直方图）来提取硬币的颜色特征。
最后，使用机器学习算法对提取到的硬币特征进行分类器的训练。
机器学习算法可以根据硬币的特征值将其分类为不同的类别。
常见的机器学习算法包括支持向量机（SVM）、随机森林（Random Forest）、卷积神经网络（Convolutional Neural Network，CNN）等。
在分类器训练时，需要选择合适的特征表示方法和机器学习算法，并使用训练集和测试集来验证分类器的性能。
电子硬币识别装置
电子硬币识别装置一、任务设计电子式称重装置 可以实现人民币硬币识别和计算功能。
要求装置具有键盘设置和数字显示等功能。
二、要求1.基本部分：能分别识别和显示1角、五角和一元币值的硬币。
2 能准确识别并显示多个单个币值品种的数量和总额。
3 逐个放入各种不同币值的硬币能准确计算出货币总额。
4 可以随意设定币值总额 当逐个放入硬币币值到达所设的币值装置发出一提示信号可以声光如添加硬币总额超出设定值时 能够显示超出金额数目并显示应退还币值的种类和数量。
2.发挥部分1 一次性放入各种多个币值的硬币能计算出货币总额及币值种类的数量。
2 能识别出混合新旧版的1角硬币重复计算总额。
3 非标准的硬币投入后装置可报警。
4 可以随意设定币值总额一次性放入各种不同币值的硬币时重复正文内容1 设计思想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，由此可知称重系统才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。
本系统主要有由压力传感器组成的称重部分进行数据采集的A/D转换部分外部控制部分和液晶显示部分。
用AD读取由压力传感器传出的模拟量再由CPU读取经过AD转换后的数字量CPU进行运算和处理就可达到要求。
2 方案比较与论证2.1重量检测方案论证方案一压电效应的重力传感器压力产生----电信号----输入-------A/D转换-----数字显示，显示重量基于压电效应的传感器。
是一种自发电式和机电转换式传感器。
它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放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。
压电式传感器用于测量力和能变换为力的非电物理量。
它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。
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。
方案二电阻应变式与差动变压器式传感器弹性形变----电量输出---检测这个与外加重量成一定比例关系的电量是将电阻应变计电阻应变片粘贴在弹性体上，当弹性体受外力拉力、压力的作用产生形变时，电阻应变计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。
硬币识别设计
目录第1章绪论 (1)硬币与识别器的发展 (1)硬币的发展 (1)硬币识别器的发展与分类 (4)第2章总体设计方案 (6)总体设计思路 (6)总体方案的确定 (6)第3章电路与程序设计 (9)电路设计 (9)各组成电路原理与应用 (10)电桥电路 (10)测量放大电路 (11)整流电路 (13)滤波电路 (17)电压比较器 (19)AD转换器 (22)单片机介绍： (23)AD574 和8051 单片机接口电路设计： (28)光电耦合器 (31)机械部分设计 (32)结束语 (33)参考文献 (33)第1章绪论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。
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。
硬币检测分类系统设计思想
硬币检测分类系统现在许多的自动售货机只能识别1元的硬币。
所以我想设计一个硬币识别分类计数系统。
该系统的功能是，可以识别一元和五角的硬币（如有需要一角也可以识别，原理相同）；按照面值分类存放；自动记录硬币的数量（可作为营业额的参考）。
识别不同面值硬币所应用的原理主要是不同面值硬币的材料不同，相应的电阻率也不同，另外体积的大小也会对电阻率产生影响。
当把他接入一个闭合回路中，所输出的电压值也不同，将闭合回路的输出信号经运算放大后得到控制电压，将控制电压经过A/D转换后输入单片机，将该值所设定的参考值相比较（比如相同输入电压下当硬币为一元硬币时其电压为5，当为五角时电压为1），可以识别不同的硬币。
上述方法在一定程度上可以起到签别真伪的程度，在某些不需要高精度的场合，可以通过厚度和直径来识别硬币，这样可以节约成本。
计数的原理：计数可以采用红外传感器。
每当有一个硬币下落时就记一个数。
根据面值将硬币分类：首先要用一个直流电机控制一个圆盘旋转，该圆盘的一圈要抠出一个深度和宽度均略高于一元硬币的尺寸的镂空圆弧装槽并确保已经被识别的的硬币下落后能够落入该槽内。
圆弧形槽的下端相应的有一个圆盘，该圆盘略大于电机拖动的圆盘。
在该圆盘的平面均匀的打出若干个小洞，洞的尺寸均略大于一元硬币和五角硬币的尺寸，这样有助于硬币落入不同的收集箱内。
同时自动售货机的硬币的吞噬窗口与圆盘之间应该有一个导流管，以确保硬币能够平稳的落在槽内，并且硬币与槽水平。
当有硬币投入的时候电机带动圆盘旋转（为了省电可以再硬币的吞噬口加一个传感器，当有硬币进入时触发继电器开关，但这样会增加成本），当硬币落入槽内时被带着旋转，依次通过略大于五角硬币直径的小孔和略大于一元硬币直径的小孔，由于重力作用这些硬币会在相应的孔的位置下落，起到了分类的作用。
后续电路还需要加一些硬件抗干扰的设计，比如光电耦合器，整流电路，滤波电路等。
备注：同样的原理还可以做一个硬币计数器，可以应用于超市等硬币流动量大的地方。
硬币清分机毕业设计
硬币清分机毕业设计硬币清分机毕业设计硬币清分机是一种能够自动识别和分拣硬币的设备，广泛应用于银行、商场、超市等场所。
本文将探讨硬币清分机的设计原理、功能特点以及未来的发展前景。
一、设计原理硬币清分机的设计原理基于光电传感技术和图像识别算法。
当硬币通过清分机时，光电传感器会感知硬币的直径、厚度和材质，并将这些信息传送给图像识别系统。
图像识别系统会根据预先设定的参数，对硬币进行识别和分类。
清分机还可以通过计数器功能，对硬币的数量进行统计。
二、功能特点1. 高效快速：硬币清分机具有高速识别和分拣能力，能够在短时间内处理大量硬币。
这大大提高了工作效率，减少了人力成本。
2. 精准准确：清分机采用先进的图像识别算法，能够准确判断硬币的面额和真伪。
这对于防止假币流通和减少人为错误非常重要。
3. 多功能操作：清分机不仅可以对硬币进行分类和计数，还可以自动打包硬币、统计硬币的面额比例等。
这些功能的实现，使得清分机在商业运营中具有更广泛的应用价值。
4. 人性化设计：清分机的操作界面简洁明了，易于操作和维护。
同时，清分机还具备自动故障检测和报警功能，能够及时发现并解决问题。
三、发展前景随着现金支付的逐渐减少，电子支付的普及，硬币的使用量在逐渐减少。
然而，硬币在一些特定场合仍然具有重要的作用，如公交车、自动售货机等。
因此，硬币清分机在未来仍然有一定的市场需求。
随着科技的不断进步，硬币清分机也在不断发展。
未来的硬币清分机将更加智能化，能够实现更多的功能。
例如，清分机可以与人脸识别技术结合，实现硬币的个人化管理。
同时，清分机还可以通过云计算和大数据分析，为商家提供更详细的数据报告和经营建议。
此外，硬币清分机还有望在国际市场上得到更广泛的应用。
随着全球经济一体化的推进，国际贸易的增加，不同国家之间的硬币混合使用成为一个常见问题。
硬币清分机可以通过识别和分类不同国家的硬币，为国际商业交易提供便利。
总之，硬币清分机作为一种自动化设备，具有高效快速、精准准确、多功能操作和人性化设计等特点。
人民币硬币智能识别系统的研制
人民币硬币智能识别系统的研制摘要：本文对研制一套智能人民币硬币币值与假币识别系统进行了讨论。
首先，分析了各型硬币、假币的材质组成和识别机理。
其次，应用磁芯互感技术,设计了识别系统所需各部分的硬件电路和相应的软件。
最后，通过整体电路的设计与调试，测试了研制的实际系统，准确地识别了各型币值和相关的假币。
关键词：硬币，智能识别，假币0. 引言在我国，小面额的现钞逐步实现了硬币化，硬币的流通越来越普遍，硬币检伪与分拣、统计币值工作量大且效率低下。
国内现有的各类硬币鉴别装置，普遍存在原理简单、检测手段单一、鉴别伪币能力差，且只能鉴别一二种硬币的弊端。
而国外的鉴币装置则采用多种检测手段、鉴别可靠、动作迅速、且能自动找零、重新设置币值等多种功能，但设计制造复杂、价格昂贵。
为此，本文探讨并研制了一种新的硬币鉴别装置，其主要的技术要求为:能正确鉴别目前国内流通的四种面值的硬币，并有较强的防伪的能力。
对于目前国内流通的四种硬币,要区别它们,主要依靠硬币的以下特征:材质、直径、厚度、重量、图形图案等。
本文将采用一种单通道双回路磁芯材质互感技术，分析统计出各型真假硬币的特征参数，应用单片机技术，采用互感幅值检测的方法，设计出硬币智能识别系统的软硬件电路以及相应的装置。
1设计原理我国人民币现有的硬币币值共四种，分别为一元，材质为镍钢；五角，材质为铜；一角有两种，材质都为铝，只是大小和厚度不同。
一般的假币由于制造成本的缘故，市场上常见的为一元普通钢质假硬币。
由磁路的基本性质知道，为了使较小的激励电流产生足够大的磁通，在铁磁元件中常用磁性材料做成一定形状的磁芯。
铁心的磁导率比周围空气或其他物质的磁导率高的多，因此磁通的绝大部分经过铁心而形成一个闭合通路。
这种人为造成的磁通的路径，称为磁路。
对于磁路，如果一个给定的线圈，其磁通量由磁阻的大小决定，而磁阻将由固定线圈的磁导率μ决定。
因此，通过线圈的电流一定时，变化的磁导率μ决定线圈的磁通量。
硬币区分器科学研究报告
第三十五届全国青少年科技创新大赛
科学研究报告
研究问题
在生活中的很多时候，如超市结账、日常收纳，我们会遇到有不同规格的硬币混合在一起，需要清点的情况，那么在清点时，硬币会相互干扰，导致效率低下，不仅难度大，而且难以快速完成区分。
市场上也有专门的电子硬币区分器，但成本高、代价大，不适用于生活用途。
因此，我们需要发明一种简单快捷、制作方便且成本低廉的区分器，使硬币区分变得高效方便。
针对上述问题，我制作出了一种结构简单的硬币分类器。
材料准备一块废弃的硬纸板，一根笔，一把美工刀，一卷透明胶带。
制作过程第一步：准备材料：
一块废弃的硬纸板，一根笔，一把美工刀，一卷透明胶带。
第二步：制作硬币下落洞口
切一块长20cm的纸板，宽度要比一元硬币宽0.4cm。
第四步：在纸板上画线
在纸板上沿着硬币画出圆形，然后在值班左侧，圆的边线内侧0.2cm处画一条直线，沿着直线切出一个长方形的洞，大小要将圆形包在内，但不能全包，两侧留出0.1cm距离。
第五步：继续切割
按照上一步继续切割其余的两个洞，要求一致。
第六步：安装机盒
把切好的纸板倾斜粘在盒子里，并对盒子进行组装即可。
第七步：测试
实验结果
我们准备了一元、五角、一角三种硬币，依次放入硬币区分器中后，硬币在不同的位置落下，只有个别硬币有误差，因此区分很成功。
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。
硬币识别设计
硬币识别设计河南工业职业技术学院毕业设计目录第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 AD转换器 (20)3.2.7单片机介绍： (21)3.2.8 AD574 和8051 单片机接口电路设计： (26)3.2.9光电耦合器 (29)3.3机械部分设计 (30)结束语............................................................................................ 错误！未定义书签。
参考文献 (33)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。
硬币智能识别的软件系统设计
摘要硬币在人们的日常生活中扮演着重要角色，同时随着人口的增加和社会文明程度的提高,硬币的需求量会日益增加。
硬币代替小面额纸币流通给人们带来许多方便，同时也带来了一些问题。
银行等一些特殊部门要对大量的硬币进行高效的处理如计数、分类、包装等以使其再流通，无人售票车、投币电话等需要对硬币进行实时识别，自动售货机除了识别之外，还要提供找零功能等。
随着假币的出现，在线识伪也成为了一个急需解决的问题。
硬币清分系统应运而生。
本文从对硬币进行清分的必要性出发，针对当前国内外硬币清分的现状，提出了一种实用可靠的解决方案。
本系统采用 DSP 与单片机构成的主从式系统，实现了对硬币高速、准确地清分。
关键词：硬币清分； DSP；单片机；数据采集；数据处理AbstractCoins play a very important role in people’s life,and with the increase of the population and the improvement of social civilization,the amount of coins needed will increased greatly.As the substitute of papermoney,coins bring our life much convenience,and many problems as well.Some special departments,such as banks, for example,counting the numbers of coins,dividing coins and packaging coins.Automatic ticket cars,public telephones,etc,which need coins,must discern coins in-time,and charging.Furthermore,with the appearing of fake coins,the task of discerning fake coins in-time becomes an urgent problem.And then the coins counting and discerning system comes into existence.The article put forward a practical and reliable project for coins counting and discerning system at the base of essentiality of coins counting and discerning,and aiming at the current situation of coins counting and discerning in the world.The system,arguing in the article,adopts the multi-CPU system composed of DSP and MPU,and realizes coins counting and discerning with high speed and high accuracy.Key Words：Coins Detection and Differentiation;DSP;SingleChip Microprocessor;Data Gathering;Data Processing目录1 绪论 (1)1.1硬币与识别系统 (1)1.2本系统的研制目标 (1)2 硬币识别方案的设计 (2)2.1方案论证 (2)2.2系统总框图 (2)3 硬币清分系统的硬件设计 (3)3.1DSP子系统的硬件设计 (3)3.1.1DSP子系统的总体设计方案 (3)3.1.2硬件设计 (4)3.1.3DSP与单片机的接口电路 (9)4 系统软件设计 (13)4.1DSP系统的软件设计 (13)4.1.1系统的初始化 (13)4.1.2数据采集单元程序设计 (14)4.1.3数据处理单元程序设计 (18)4.1.4单片机和DSP通信程序的设计 (21)4.2单片机系统的软件设计 (21)4.2.1按键输入的软件设计 (21)4.2.2液晶显示程序设计 (22)4.2.3 I2C总线读写串行E2PROM的子程序 (25)致谢 (28)参考文献 (29)1 绪论1.1硬币与识别系统硬币在日常生活中扮演着重要角色。
硬币分拣器设计讲解
苏州职业大学2 确定方案硬币清分机主要设计是从硬币的分拣，计数、包装等几个方面进行考虑。
分离步骤：具体的分拣步骤是这样的，首先混币通过传输装置，定时定量的（定时定量的目的在于防止一次送进过多的硬币而导致分离盘负担过大，引起堵塞和分离不流畅）传输一部分混币到图中所示的分离盘，起先我们分离的是币值为1角的硬币，所以第一个传感器挡币块与导轨的距离设计的要比1角的硬币略大，比其它币值的硬币直径都要小，以此为标准再经过实验产生的分离效果，我们确定一个合适的直径，这样一来，1角的硬币和其它币值的硬币就区分了出来。
其工作原理如下：启动电动机，电动机带动分离盘，使得分离盘转动，则分离盘中的硬币作离心运动，硬币被拨到导轨中（导轨上端对应6个传感器挡币块,挡币块与导轨的距离大小循序从上到下依次变大），然后根据硬币的尺寸由小到大的循序对挡币块与导轨之间的距离进行调整，从而对不同直径的硬币进行分离。
其装置简图如图1所示图13 传动设计§3-1 电动机的选型考虑到设计的硬币清分机机适用对象为零售业、银行和个体商户户,故电动机电压应选用220V.再考虑到所受的载荷不大,所需动力不是很大,选用小功率的电动机.综合各方面因素,选用YL系列电动机.YL系列电动机是新型高效节能产品,具有体积小、容量大,起动及运转性能优越等特点,符合国际标准IEC的有关规定,并实现同一机座号单、三相异步电动机等级相同,提高了单、三相电动机的互换性和通用性,被广泛应用于冷冻机、泵、风机、,小型机床以及农副业和家用电器等方面.电动机的主要参数：型号:YL801-4电压:220V功率:0.55KW同步转速:1500r/min频率:50HZ效率:68%功率因数:0.92外形尺寸:295⨯165⨯200电动机的安装方式：选择IBM3型§ 3-2 V 带传动的设计① 电动机V 带轮的设计 ② 主轴V 带轮的设计一 、V 带轮的设计要求设计V 带轮时应满足的要求有：质量小；结构工艺性好，无过大的铸造内应力，质量分布均匀，转速高时要经过动平衡，轮槽工作面要经过精细加工（表面粗糙度一般应为3.2）以减带的磨损，各槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀等。
学生发明：自动识币箱
学生发明：自动识币箱
九年级的学生江映月发明了一种自动识币箱。
人们不需用眼睛看，就可识别所投入的硬币的面值。
目前，该发明已获得国家知识产权局颁发的专利证书。
据介绍，这种识币箱箱内上方设有一个平衡装置，其一端连接的触板的上方是投币口，另一端平衡板连接一个小型提示红旗，提示红旗的上方设有对应的小开口。
当所投入的硬币接触到触板后，另一端平衡板连接的小型提示红旗则会从小开口翘起。
根据红旗翘起的高度，人们即可识别1元、5毛、1毛等不同面值的硬币。
据了解，这种自动识币箱可用于公园入场或车船的投币收费口。
“流水辨银”硬币检测装置设计
采用 0.96OLED 显示屏显示各种信息，包括四种硬币的 数量、总投入金额等，利用单片机的内部 EEPOM 去存储这 些信息，保证断电后存储信息的正确性。利用按键可以对其 进行相应的设置，其中加入电子密码锁的设置，保证了信息 18 | 电子制作 2019 年 11 月
图 2 光电传感器电路图 图 2 中所示 D1 代表红外线发光二极管，D2 代表光敏
人机交互显示模块
硬
币
检
测
STC12C5A60S2
传单片机模块感 Nhomakorabea器 按键模块
图 1 系统总体设计框图
语 音 模 扬声器 块
真假鉴别，但其系统复杂，成本高。其中图像法还对硬币表
模块总体实用效果是使用者可以将四种中国现流通的
面的洁净度要求较高。
壹圆、伍角、大壹角、小壹角硬币在投币轨道口逐个投入，
从以上方法可以看出，对硬币的辨别的装置均是从硬币 当硬币通过流动轨道后，模块会检测出投入硬币的面额，显
电子电路设计与方案
接收管。利用了运算放大器所成的比较器电路，输出其开关 信号。当两管对射放置，即构成对射式光电开关。当被检测 物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时，光电开关就产 生了开关信号。通过 LED 发光二极管的亮灭显示有无检测 物体通过。当检测物体是不透明时，对射式光电开关是最可 靠的检测模式。
的影响下，硬币的使用频率有一定幅度的下降，其主要流通 范围转向了公交车、地铁投币付费和私家纪念收藏以及欠发 达地区的交易流通中 [1]。在这种形势下，对于硬币面值识别 及硬币真假的鉴别技术 [2] 的应用上应该转向实用化、小型化、 生活化、平民化。
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。
一种通用的硬币清分机设计
14 | 电子制作 2018年12月车、小商铺、银行等场所。
自2016年开始，“一元硬币化工程”已逐步在全国推广，可见硬币地位之高，今后硬币相关产业及产业发展前景广阔。
但是，随着社会的发展以及硬币的大量流通，硬币在生活中存在的许多问题也暴露无遗。
公交车、超市等硬币使用较频繁的场所，硬币的回收、清点工程十分繁琐。
相关企业也并没有专门用来分类、清算硬币的设备，因此这项工作需要消耗大量人力、物力与时间，造成了极大的浪费。
目前，市面上存在较多的是为银行研制的硬币清分系统，准确度高，但是价格昂贵。
同时也存在简易的硬币分拣装置，但整体功能较少，且无法保证分拣的准确率。
所以，市场急需一种价格低廉、使用可靠的集硬币筛选、计数为一体的自动装置。
图1 整体系统模型图因此，研究与开发符合我国使用标准的自动硬币巧分机，以满足国内大众的要求，改善硬币的流通市场，推动硬币的发展与使用进程，促进经济的进步，具有重要的实际意义。
针对硬币清分机，本文首先设计了将硬币有序排列的离心上料模块，接下来设计了由硬币直径将硬币分离的轨道分离模块，最后设计了清点硬币的光电计数模块，整体各个功能模块如图1所示。
的SCANCOIN AB 公司，成功研制了针对不同货币体制下的清分系统，误判率低至0.5％。
但其价格昂贵且进行技术垄断，同时针对材质相近甚至一致的伪币，其检测显得无能为力。
如今人们的研究方向主要有离心筛网式电动硬币区分器、重力式硬币清分机等类型。
离心筛网式电动硬币区分器大多通过对不同面额硬币的直径和厚度进行尺寸分析，利用其直径和厚度的数值差，将分拣机的主体结构设计为上两层带有圆孔的离心筛和底层为无孔的离心筛，并通过三层式锥筒结构进行分拣[3]。
重力式硬币清分机利用硬币自身的重力，不需耗能。
但体积大，且难以一次分拣大量硬币，误差较大，只能用于中等数量的硬币清分。
所以，我们采用分币盘的高速旋转，使得硬币在离心力的作用下紧贴振动盘内壁，使其从出口处进入轨道。
硬币盲盒检测装置设计与制作
硬币盲盒检测装置设计与制作硬币盲盒是一种近年来流行的盲盒玩具，其中包含了各种不同的硬币，每个盲盒的内容都是随机的，购买者无法提前知道自己会得到哪种硬币。
然而，由于市场上存在一些不法商家会对盲盒进行作假，将一些低价值的硬币冒充高价值的稀有硬币，给购买者带来财产损失。
为了解决这个问题，我们可以设计并制作一种硬币盲盒检测装置。
硬币盲盒检测装置的设计目标是能够快速准确地检测硬币的真伪和价值。
首先，我们需要一个硬币盲盒检测装置的外壳，可以选择使用金属或塑料材质，并在外壳上设计一个硬币放置槽。
接下来，我们需要加入一套检测硬币的传感器和电路系统，以实现自动检测功能。
在硬币放置槽的下方，我们可以安装一个光电传感器。
当硬币放置在槽中时，光线会被硬币遮挡，传感器会检测到光线的变化，并将信号传输到电路系统中。
电路系统会根据传感器的信号判断是否有硬币放置在槽中，如果没有则会发出提示。
接下来，我们需要一套图像识别系统来检测硬币的真伪和价值。
当硬币放置在槽中后，我们可以通过一个摄像头拍摄硬币的图像，并将图像传输到图像处理系统中。
图像处理系统会对硬币的图像进行分析和比对，以判断硬币的真伪和价值。
在图像处理系统中，我们可以使用一些图像处理算法来识别硬币的特征。
例如，我们可以使用边缘检测算法来提取硬币的轮廓，然后根据硬币的轮廓来判断硬币的形状和大小。
同时，我们还可以通过颜色分析算法来判断硬币的材质和表面特征。
通过这些算法的综合分析，我们可以准确地判断硬币的真伪和价值，并将结果显示在装置的显示屏上。
除了硬币的真伪和价值检测功能，硬币盲盒检测装置还可以具备一些其他的功能。
例如，我们可以添加一个自动售币功能，当检测到硬币是真币时，装置可以自动将硬币售出，并将对应的价值加入购买者的账户中。
同时，我们还可以添加一个数据统计功能，可以记录每个购买者购买的盲盒数量和得到的硬币价值，用于后续的分析和展示。
总结起来，硬币盲盒检测装置是一种能够快速准确检测硬币真伪和价值的装置。
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曾让各地无人售票车头痛的以游戏币冒充1元硬币的问题现在还没有得到广泛的解决，这让公交行业直接经济损失巨大。除了直接经济损失外，游戏币的混入还大大加重了公交结算人员的劳动量。每天都要花费巨大精力分拣这些假币。据了解仅浦东巴士杨高分公司的16条线路，每天都会收到五六十枚游戏币，一年损失将近2万元。
四、经费预算
序号
经费开支科目
经费预算金额（元）
1
资料费
100
2
材料费
500
3
文印费
50
4
机时费
100
5
其他
50
6
合计
800
五、预期研究成果
主
要
阶
段
性
成
果
序号
研究阶段（起止时间）
阶段成果名称
成果形式
承担者
1
2008-10.22~11.22
收集资料
电子档案
谢擎柱、饶瑜Biblioteka 211.23~12.22
设计及可行性分析
3、本申请表各项内容由项目主持人如实、准确、认真填写，将作为项目研究执行过程中检查、验收等管理活动的重要依据文件；
4、本申请表一式三份，可复印，由各系在初评后统一报送教务处；
5、项目编号由教务处统一编排。
一、基本信息
项目名称
简易硬币识别器的设计
项目类型
1、自然科学类学术论文□2、人文社会科学类学术论文或社会调查报告□
性别
年级
系 部
专 业
项目分工
饶瑜
女
大三
电气信息学院
电气工程
参与设计制作全工程
谢擎柱
男
大三
电气信息学院
电气工程
参与设计制作全工程
预期成果形式（可多选）
A、专著□B、论文（集）□C、研究报告□D、工具书□
E、科技发明■ F、电脑软件□G、其它□
预计完成时间
2009年9月22日
二、项目论证
国内外同类项目研究状况；本项目拟研究的主要问题和创新之处；拟采用的研究方法及进度安排；本项目的学术价值和实践意义等。
编号
湖南工程学院
学生科技创新项目申报表
项目名称：简易硬币识别器的设计
主持人：＿＿李雅洁＿＿＿＿
学院：＿＿电气信息学院＿
指导教师：＿＿＿邓秋玲＿＿＿
填报日期：＿2008＿年＿10＿月
湖南工程学院制
填表说明
1、本表适用于湖南工程学院学生申报各类科技创新项目；
2、填表前，请先仔细阅读《湖南工程学院大学生科技创新活动项目管理暂行办法》；
3、发明制作类■4、其它□
主持人姓名
李雅洁
性别
女
入学时间
2006年9月
学 号
200601010231
专 业
电气工程及其自动化
学校住址
湖南工程学院南院A - 701
联系电话
15907321996
指导老师
姓名
性别
学 院
职称（或学历）
研究专长
主要科研成果
邓秋玲
女
电气信息学院
副教授
电机电磁场方向
主
要
参
加
者
姓名
这个项目的设计对我们来说是一个挑战，也是一种考验。要求我们把知识灵活、合理的运用到实际中来。也考验我们对现在市场经济的了解，做到用最经济合理的方案来实现任务的要求，这也是设计的难点之一。这个项目给了我们把理论与实际结合的最好的机会。在一些专业性很强的方面我们可能还存在很多的不足之处。但是我们有信心能做出来，因为我们有耐心，不怕苦，我们相信只要我们肯花时间去学，去专研，在邓老师的指导下一定能完成任务。
年月日
硬币的直径可用偏心或异形线圈来测量，依据是直径小的硬币与线圈的重合部分也少，由此也带来频率变化的不同。
综上所述，再加上细节处理就能制作出这个简易硬币识别器了。
三、项目完成的条件和保障
项目主持人和主要成员曾参与或组织完成过哪些科研项目，成果水平的社会评价；完成本项目的研究能力、时间保证和条件保障（资料设备、科研手段等）
对此，我们小组准备设计一个简易硬币识别器来解决这个问题。识别器装在投币箱内，投币箱设有一个投币口和一个还币口。当你从投币口投入了一枚游戏币或假硬币时，识别器就会发出“嘟”的报警声，并且把假币从还币口“吐”出来。如果是投的真硬币则不做反映，从而起到分辨真假硬币的作用。
这个识别器主要是从硬币与游戏币的直径、材质、厚度等属性的差别来区分的。我国目前发行的1元,5角和1角硬币的金属原材料是为造币而专门使用的特殊合金。当金属币通过投币入口进入由电感和电容组成的特定高频振荡线路所产生的磁场时,都会使电感量产生变化，引起振荡频率的变化。但是硬币材料的特殊性决定了它的频率的变化是特殊的，再通过检测频率的变化。与设定值进行比较,确定某种硬币种类后,经窄带选频电路将频率信号变成电压信号输出,完成对金属硬币的识别。厚度是没有东西专门测的，实际上这个指标是和材质一起测。因为即使相同材质的硬币，如果厚薄不同，导致的频率变化差异也较大。
完成作品
设计实物
李雅洁、谢擎柱饶瑜
六、指导教师意见
申报书所填写的内容是否属实；该项目的可行性和创新性；该项目主持人是否适合承担本项目的研究工作。
签名：
年月日
七、所在学院审核意见
公章：
年月日
八、专家评审意见
是否同意立项：
同意□不同意□
建议资助金额：
签名：
年月日
九、院大学生科技创新领导小组审批意见
公章
负责人签名：
设计相关人员介绍：
李雅洁:通过全国计算机二级C；专业基础知识扎实，善于思考，动手能力强；
饶瑜：参加“金湘杯”科技创新比赛论文“光电热水器”获优胜奖；通过全国计算机二级C；全国计算机三级网络技术；专业基础知识扎实，动手能力强；
谢擎柱：具有扎实的专业基础知识，动手能力强；
这个项目主要是运用金属币通过投币入口进入由电感和电容组成的特定高频振荡线路所产生的磁场时,都会使电感量产生变化，引起振荡频率的变化不同的原理还区分真假硬币的。我们已经学习过了这方面的知识，正好能与实践相结合。也可以通过运用软件进行仿真。
电子档案
李雅洁、谢擎柱
3
12.23~2009-2.22
完成电路设计
仿真档案
李雅洁、谢擎柱饶瑜
4
2.23~3.22
元气采购，根据实际元件修正电路。
实际操作
李雅洁、谢擎柱饶瑜
5
3.23~5.22
电路制作、调试
实际操作
李雅洁、谢擎柱
6
5.23~6.22
电路的最后调整
实际操作
饶瑜、谢擎柱
7
6.23~8.22