目录
第一章绪论 (2)
1.1 硬币的流通状况 (2)
1.2 中国硬币与硬币清分系统 (2)
1.2.1 硬币体系 (3)
1.2.2 硬币材质 (3)
1.2.3 伪币 (4)
1.3 研究内容 (5)
第二章硬币清分机系统框架 (6)
2.1工作流程 (6)
2.2分离步骤 (6)
第三章硬币清分系统的硬件体系 (8)
3.1 单片机系统 (8)
3.11单片机芯片选择 (8)
3.12. 单片机管脚说明 (10)
3.2 达林顿管 (12)
3.3 晶振 (13)
3.31 晶振的作用与原理 (13)
3.32 单片机晶振的两个电容的作用 (15)
3.4 光电二极管 (16)
3.5 继电器驱动电路 (18)
3.6 LED显示系统 (19)
3.7 看门狗电路 (21)
第四章软件体系 (22)
4.1 检测硬币 (23)
4.2 计算总价 (23)
4.3 HEX到非组合BCD的转换 (24)
4.4 软件消抖 (25)
第五章总结与展望 (27)
致谢 (28)
参考文献 (29)
附录A 综述
附录B 英文翻译
附录C 硬币清分机程序
第一章绪论
1.1 硬币的流通状况
货币是人类经济发展与贸易过程的伴生物，是社会生产力进步阶段的见证。硬币在漫长的货币史中占据着重要地位，且与其它形式的货币相伴流通、发展，至今没有终点。辅币硬币化是一种国际潮流，也是世界上许多发达国家的现行做法，在当代中国，硬币的流通程度还远远不够。但随着人口的增加和社会文明程度的提高,硬币的需求量自然会日益增加。
随着经济的不断发展,特别是 20 世纪 80 年代以来,在我国经济高速增长的同时,国民收入不断提高,物价水平也不断提升,10 元以下的货币在流通中主要行使的是找零功能,10元的货币,在流通中,其功能也介于行使购买和找零功能的临界点。小面额货币硬币化,是当今世界上 200 多种货币,特别是经济较为发达的国家和地区的通行做法。随着我国加入世界贸易组织,经济金融对外开放的力度不断加大,纳入世界经济金融的进程日益加快,人民币最终要成为自由兑换货币。为适应我国经济金融发展的需要,人民币小面额货币硬币化已是当前我国货币发行的重点工作之一。
1.2 中国硬币与硬币清分系统
硬币在日常生活中扮演着重要角色。硬币在漫长的货币史中占据重要地位,并且与其他形式的货币相伴而流通而发展。因人口的增加和社会文明程度的提高,硬币的需求量仍在日益增加，各国的造币厂尚在日夜兼程制造各种面值的硬币（如美国每年要生产 200 亿美元的硬币）。
面对庞大的硬币流通量，硬币的高效检测是一项非常有意义的工作：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。
硬币清分系统是对高速通过的硬币进行识别、计数，同时对伪币、残币进行
剔除的系统。它是分类机、计数机、包装机、销毁机等众多硬币处理器具的基础。由于国情和货币体系不同，研制统一的硬币清分系统不现实，因此，需要针对不同的货币体系研制相应的清分系统。在这个领域，国际上已做了大量工作。比较有代表性的是著名的瑞典 SCAN COIN AB 公司，它是一家专业生产各种银行器具的公司，成系列地研制了针对不同货币体制下的清分系统，SCAN COIN AB 公司有专业的产品在国内使用，误判率≤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。
在国内，清华大学、北京科技大学、上海交通大学、杭州电子科技大学、苏州大学、福州大学等多家单位均对如何进行正确的硬币识别做过深入研究，在机理上普遍采用涡流法。这些单位的研究在可能涉及的硬币范围内取得了较好的效果，但对硬币的鉴别都局限于项目本身，存在不系统、不完整，对伪币效果识别不好等问题。1994 年清华大学精密仪器系的结果建立在当时的硬币系统下（无小 1 角和铁 5 角硬币）取得了分辨率为 3%的效果。2004 年上海交通大学在新的币制下对面值 1角以上的硬币做区分，分辨率为 0.5%。
1.2.1 硬币体系
我国先后发行了五套人民币，在发行第二套人民币时,已将分币的硬币化纳入了计划。在 1957 年 12 月 1 日正式发行了 1、2、5 分硬币,以后又陆续发行了多种年别的硬分币。到第三套人民币时发行了 1、2、5 角和 1 元硬币。此后的第四套和第五套人民币又相继发行了 1 角、5 角和 1 元硬币。目前，我国硬币分为1 元、5 角、1 角、5 分、2 分、1 分共 6 种面值，依据其形式不同共有 9 类最新版 1 元、旧版 1 元、铁 5 角、铜 5 角、大 1 角、小 1 角、5 分、2 分、1 分（新版 1 元与旧版 1 元的特性基本相同，所以认为共有八种硬币）。每一类可能都有不同的制造年代，处于各套硬币混合流通的局面。可以说，中国硬币体系庞大。
1.2.2 硬币材质
各国政府在发行硬币时，其材料的选择原则大致是：1、铸造成本低并保证硬币的实际价值低于面值，符合劣币驱逐良币的定律。2、资源丰富，才能满足
大量生产和流通。3、耐磨耐蚀、手感良好、美观，冲击性能良好。4、有防伪特性。
中国硬币的材料经历了多次改进：起初，中国的硬币材料采用 Al-Mg 合金，这种材料适合制造小面值硬币。1980 年改用 Cu-Ni 合金(即白铜)。但因 Cu-Ni 资源不多,经过专家反复论证，于 1992 年的 1 元硬币改用钢芯镀 Ni，因大量采用低碳钢而降低成本；5 角硬币则用 Cu-Zn 合金板材冲压滚边装饰等处理术使表面明亮光洁典雅清新。
1.2.3 伪币
目前已发现的假硬币多为仿冒第三套 1 元人民币，与真币相比材质差异较
大。假硬币模压工艺差，图纹模糊，镀层薄，较易生锈腐蚀。如：国徽麦穗模糊，绶带层次感差，细条纹分辨不清；国徽中五角星立体感差，五角星的尖角有长有短，顶部圆滑；背面牡丹花蕊模糊不清等。
1.3 研究内容
综上所述，我国的硬币体系与其他国家的相比具有材质差异大、币种多、版本多且各版本的同种硬币的铸造参数差异大等特点，从而对我国的硬币自动化检测与清分系统提出了更高的要求。硬币的高效实时批量鉴别在国内尚未很好地解决。
研制硬币清分系统的目的在于给出完整的硬币检测与处理方案：实现动态、快速、精确地对硬币进行识别、计数；便于操作，能够以友好界面对清分情况进行实时显示。
第二章硬币清分机系统框架
2.1工作流程
对于硬币分类功能的实现,目前有很多种方法,有根据形状尺寸分类的,有根据材料性质不同分类的,有根据体积密度不同进行分类的,还有根据颜色不同进行分类的,当然最新的有根据图案不同进行分类的,以后肯定还会有其他的更先进的方式来对硬币进行分类。这里用分离盘清分机实现硬币的分类。对3种不同币值的硬币进行了的比较发现:1元硬币重量最大,直径最大,厚度也比其它币值的硬币大一点。1角硬币的直径最小,5角的硬币在直径尺寸上也各有差异。因此我们就以硬币的直径尺寸作为分离3种硬币币值的准则。首先把混合的硬币按币值分成3类,拿1元硬币来说,，1元硬币被归成一类后,然后对其进行计数。其他2种硬币的具体操作与1元的硬币一样。其工作流程如图2.1所示。
图2.1 硬币清分系统流程图
2.2分离步骤
首先硬币通过传输装置,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。
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,硬币被甩进引导管(内含7个分离孔,孔的大小循序从右到左依次变大),然后根据硬币的尺寸由小到大的循序对硬币进行分离。其装置简图如图2.2所示。
图2.2 分离装置简图
本系统采取的是利用光敏传感器作为基本传感器进行硬币的计数。计数装置是用光电二极管作为检测元件。
第三章硬币清分系统的硬件体系
图3.1 系统硬件框图
硬件是系统的重要组成部分，它负责将被测信号转换为便于计算处理的数字信号，并提供了进行信号传送、处理和显示所需的物质基础。
其基本工作过程为：首先启动电源,对系统进行初始化,然后系统是否设置参数,电机转动,系统开始计数,如果中途想暂停,按下暂停按钮,则电动机停止转动。如果中途没暂停,则系统继续运行,直到硬币的数目大于或等于钱箱的总容量,电机才停止转动,从而系统运行结束。
3.1 单片机系统
单片机主要完成系统的控制和显示功能，在本系统中，采用AT89S52单片机作为主机。
3.11单片机芯片选择
单片机采用MCS-51系列单片机。由ATMEL公司生产的AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel
公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在线系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2支数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。而且，它还具有一个看门狗（WDT）定时/计数器，如果程序没有正常工作，就会强制整个系统复位，还可以在程序陷入死循环的时候，让单片机复位而不用整个系统断电，从而保护你的硬件电路。
AT89S52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，片上Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。其芯片引脚图如下：
图3.2 芯片引脚图
3.12. 单片机管脚说明
VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每个脚可吸收8TTL门流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高电阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH 编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P 2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TT L门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89S52的一些特殊功能口，如下表所示：
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE 只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
3.2 达林顿管
这里选用ULN2003AD
图3.3 达林顿管
ULN2003A是单片高电压、高电流达林顿晶体管阵列，每片包含7对NPN型达林顿管，具有高电压输出特性，并带有共阴极的续流二极管使器件可用于开关型感性负载。每对达林顿管的电流是500mA，达林顿对管还可并联使用以达到更高的输出电流能力。
ULN2003A中每对达林顿管的基极都串联有一个2.7kΩ的电阻，可直接与TTL或5V CMOS器件连接
特性：
单个输出即可达到500mA的集电极电流
高输出电压：50V
输入可与多种逻辑电平兼容
可用于驱动继电器等感性负载
应用范围：
显示驱动
继电器驱动
照明灯驱动
电磁阀驱动
伺服电机、步进电机驱动
热卖型号如下：
ULN2003AP ULN2004DR ULN2803AFW ULN2003AD ULN2003AFWG(5,EL,M) U LN2004A ULN2803AFWG(5,EL,M) ULN2003AP ULN2803AP
典型参数如下表：
表3.2 达林顿管的典型参数
3.3 晶振
每个单片机系统里都有晶振，全程是叫晶体震荡器，在单片机系统里晶振的作用非常大，他结合单片机内部的电路，产生单片机所必须的时钟频率，单片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的，晶振的提供的时钟频率越高，那单片机的运行速度也就越快。
3.31 晶振的作用与原理
晶振是一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作，以提供稳定，精确的单频振荡。在通常工作条件下，普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十，高级的精度更高。有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率，称为压控振荡器（VCO）。
晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。
晶振通常与锁相环电路配合使用，以提供系统所需的时钟频率。如果不同子系统需要不同频率的时钟信号，可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。
晶振一般采用如图1a的电容三端式(考毕兹) 交流等效振荡电路；实际的晶振交流等效电路如图1b，其中Cv是用来调节振荡频率，一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现，这也是压控作用的机理；把晶体的等效电路代替晶体后如图1c。其中Co，C1，L1，RR是晶体的等效电路。
图3.4 晶振电路
分析整个振荡槽路可知，利用Cv来改变频率是有限的：决定振荡频率的整个槽路电容C=Cbe,Cce,Cv三个电容串联后和Co并联再和C1串联。可以看出：C1越小，Co越大，Cv变化时对整个槽路电容的作用就越小。因而能“压控”的频率范围也越小。实际上，由于C1很小(1E-15量级)，Co不能忽略(1E-12量级，几PF)。所以，Cv变大时，降低槽路频率的作用越来越小，Cv变小时，升高槽路频率的作用却越来越大。这一方面引起压控特性的非线性，压控范围越大，非线性就越厉害；另一方面，分给振荡的反馈电压(Cbe上的电压)却越来越小，最后导致停振。通过晶振的原理图你应该大致了解了晶振的作用以及工作过程了吧。采用泛音次数越高的晶振，其等效电容C1就越小；因此频率的变化范围也就越小。微控制器的时钟源可以分为两类：基于机械谐振器件的时钟源，如晶振、陶瓷谐振槽路；RC（电阻、电容）振荡器。一种是皮尔斯振荡器配置，适用于晶振和陶瓷谐振槽路。另一种为简单的分立RC振荡器。用万用表测量晶体振荡器是否工作的方法：测量两个引脚电压是否是芯片工作电压的一半，比如工作电压是51单片机的+5V则是否是2.5V左右。另外如果用镊子碰晶体另外一个脚，这个电压有明显变化，证明是起振了的。晶振的类型有SMD和DIP型，即贴片和插脚型。先说DIP：常用尺寸有HC-49U/T，HC-49S，UM-1，UM-5，这些都是MHZ单位的。再说SMD：有0705，0603，0503，0302，这里面又分四个焊点和二个焊点的，对
我们公司来说默认的是四个焊点的，两个焊点的材料要求进口，周期长，一般说两个焊点的做不了。
3.32 单片机晶振的两个电容的作用
图3.5 晶振电路中的电容
这两个电容叫晶振的负载电容，分别接在晶振的两个脚上和对地的电容，一般在几十皮发。它会影响到晶振的谐振频率和输出幅度，一般订购晶振时候供货方会问你负载电容是多少。
晶振的负载电容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C式中Cd,Cg为分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,Cic（集成电路内部电容）+△C（PCB上电容）经验值为3至5pf。
各种逻辑芯片的晶振引脚可以等效为电容三点式振荡器。晶振引脚的内部通常是一个反相器, 或者是奇数个反相器串联。在晶振输出引脚 XO 和晶振输入引脚 XI 之间用一个电阻连接, 对于 CMOS 芯片通常是数 M 到数十M 欧之间. 很多芯片的引脚内部已经包含了这个电阻, 引脚外部就不用接了。这个电阻是为了使反相器在振荡初始时处与线性状态, 反相器就如同一个有很大增益的放大器, 以便于起振. 石英晶体也连接在晶振引脚的输入和输出之间, 等效为一个并联谐振回路, 振荡频率应该是石英晶体的并联谐振频率. 晶体旁边的两个电容接地, 实际上就是电容三点式电路的分压电容, 接地点就是分压点. 以接地点即分压点为参考点, 振荡引脚的输入和输出是反相的, 但从并联谐振回路即石英晶体两端来看, 形成一个正反馈以保证电路持续振荡. 在芯片设计时, 这两个电容就已经形成了, 一般是两个的容量相等, 容量大小依工艺和版图而不同, 但终归是比较小, 不一定适合很宽的频率范围. 外接时大约是数 PF 到数十 PF, 依频率和石英晶体的特性而定. 需要注意的是: 这两个电容
串联的值是并联在谐振回路上的, 会影响振荡频率. 当两个电容量相等时, 反馈系数是 0.5, 一般是可以满足振荡条件的, 但如果不易起振或振荡不稳定可以减小输入端对地电容量, 而增加输出端的值以提高反馈量.
3.4 光电二极管
光电二极管和普通二极管一样，也是由一个PN结组成的半导体器件，也具有单方向导电特性。但是，在电路中不是用它作整流元件，而是通过它把光信号转换成电信号。普通二极管在反向电压作用在处于截止状态，只能流过微弱的反向电流，光电二极管在设计和制作时尽量使PN结的面积相对较大，以便接收入射光。光电二极管是在反向电压作用在工作的，没有光照时，反向电流极其微弱，叫暗电流；有光照时，反向电流迅速增大到几十微安，称为光电流。光的强度约大，反向电流也约大。光的变化引起光电二极管电流变化，这就可以把光信号转换成电信号，成为光电传感器件。
检测方法①电阻测量法
用万用表1k挡。光电二极管正向电阻约10kΩ左右。在无光照情况下，反向电阻为∞时，这管子是好的(反向电阻不是∞时说明漏电流大)；有光照时，反向电阻随光照强度增加而减小，阻值可达到几kΩ或1kΩ以下，则管子是好的；若反向电阻都是∞或为零，则管子是坏的。
②电压测量法
用万用表1V档。用红表笔接光电二极管“+”极，黑表笔接“—”极，在光照下，其电压与光照强度成比例，一般可达0．2—0．4V。
③短路电流测量法
用万用表50μA档。用红表笔接光电二极管“+”极，黑表笔接“—”极，在白炽灯下(不能用日光灯)，随着光照增强，其电流增加是好的，短路电流可达数十至数百μA。
在实际工作中，有时需要区别是红外发光二极管，还是红外光电二极管(或者是光电三极管)。其方法是：若管子都是透明树脂封装，则可以从管芯安装外来区别。红外发光二极管管芯下有一个浅盘，而光电二极管和光电三极管则没有；若管子尺寸过小或黑色树脂封装的，则可用万用表(置1k挡) 来测量电阻。用手捏住管子(不让管子受光照)，正向电阻为20-40kΩ，而反向电阻大于200kΩ的是
红外发光二极管；正反向电阻都接近∞的是光电三极管；正向电阻在10k左右，反向电阻接近∞的是光电二极管。光电二极管的结构与PN结二极管类似，管壳上的一个玻璃窗口能接收外部的光照。这种器件的PN结在反向偏置状态下运行，它的反向电流随光照强度的增加而上升。图(a)是光电二极管的代表符号，图(b)是它的等效电路，而图(c)则是它的特性曲线。光电二极管的主要特点是，它的反向电流与照度成正比，其灵敏度的典型值为0.1mA/lx数量级
图3.6 光电二极管
光纤速度快，带宽高，损失率体，是信息高速公路的首选材料，这里光电二极管就是由光纤把电信号转化为光。
3.5 继电器驱动电路
3.7继电器模块图
继电器是我们生活中常用的一种控制设备，通俗的意义上来说就是开关，在条件满足的情况下关闭或者开启。继电器的开关特性在很多的控制系统尤其是离散的控制系统中得到广泛的应用。从另一个角度来说，由于为某一个用途设计使用的电子电路，最终或多或少都需要和某一些机械设备相交互，所以继电器也起到电子设备和机械设备的接继电器我们生活中常用的一种控制设备，通俗的意义上来说就是开关，在条件满足的情况下关闭或者开启。继电器的开关特性在很多的控制系统尤其是离散的控制系统中得到广泛的应用。从另一个角度来说，由于为某一个用途设计使用的电子电路，最终或多或少都需要和某一些机械设备相交互，所以继电器也起到电子设备和机械设备的接口作用。最常见的继电器要数热继电器，通常使用的热继电器适用于交流50Hz、60Hz、额定电压至660V、额定电流至80A的电路中，供交流电动机的过载保护用。它具有差动机构和温度补偿环节，可与特定的交流接触器插接安装。时间继电器也是很常用的一种继电器，它的作用是作延时元件，通常它可在交流50Hz、60Hz、电压至380V、直流至220V的控制电路中作延时元件，按预定的时间接通或分断电路。可广泛应
用于电力拖动系统，自动程序控制系统及在各种生产工艺过程的自动控制系统中起时间控制作用。在控制中常用的中间继电器通常用作继电控制，信号传输和隔离放大等用途。此外还有电流继电器用来限制电流、电压继电器用来控制电压、静态电压继电器、相序电压继电器、相序电压差继电器、频率继电器、功率方向继电器、差动继电器、接地继电器、电动机保护继电器等等。正是有了些不同类型的继电器，我们才有可能对不同的物理量作出控制，完成一个完整的控制系统。除了传统的继电器之外，继电器的技术还应用在其他的方面，比如说电机智能保护器是根据三相交流电动机的工作原理，分析导致电动机损坏的主要原因研制的，它是一种设计独特，工作可靠的多功能保护器，在故障出现时，能及时切断电源，便于实现电机的检修与维护，该产品具有缺相保护，短路、过载保护功能，适用于各类交流电动机，开关柜，配电箱等电器设备的安全保护和限电控制，是各类电器设备设计安装的优选配套产品。该技术安装尺寸、接线方式、电流调整与同型号的双金属片式热继电器相同。是直接代替双金属片式热继电器的更新换代的先进电子产品。而其真正的原理还是继电器技术。继电器技术发展到现在，已经和计算机技术结合起来，产生了可编程控制器的技术。可编程控制器简称作PLC。它是将微电脑技术直接用于自动控制的先进装置。它具有可靠性高，抗干扰性强，功能齐全，体积小，灵活可扩，软件直接、简单，维护方便，外形美观等优点；以往继电器控制的电梯有几百个触点控制电梯的运行。有一个触点接触不良，就会引起故障，维修也相当麻烦，而PLC控制器内部有几百个固态继电器，几十个定时器/计数器，具备停电记忆功能，输入输出采用光电隔离，控制系统故障仅为继电器控制方式的10%。正因为如此，家有关部门已明文规定从97年起新产电梯不得使用继电器控制电梯，改用PLC微电脑控制电梯。
3.6 LED显示系统
LED显示是由若干个发光二极管组成，当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔画发光，控制不同的二极管导通，就能显示出各种字符。在单片机系统中通常使用的是七段LED，这种显示器有共阴极和共阳极两种。共阴极LED 显示器的发光二极管阴极共地。当某个发光二极管的阳极为高电平，即逻辑1时发光二极管点亮，共阳极LED显示器的发光二极管阳极共+5V。
通常的七段LED显示器有8个发光二级管，其中7个发光二级管构成七段字形“8”，一个发光二极管构成小数点。
本文采用共阳极LED显示器（如图3.7所示），七段显示器与单片机的接口很简单，只要将一个8位并行输出口与显示器的发光二极管的引脚相连即可。8位并行输出口输出不同的数据，即可获得不同的数字或字符。通常将发光二极管的8位字节数据称为七段显示代码，共阴极和共阳极的七段显示代码
图3.8 LED显示器
点亮显示器有静态和动态两种。本文采用动态显示，所谓动态显示就是一位一位地轮流点亮各位显示器，对于每一位显示器来说，每隔一段时间点亮一次。显示器的点亮既跟点亮时的导通电流有关，也跟点亮时间与间隔时间有关调整电流和时间的参数，可实现亮度较高较稳定的显示。由于视觉问题，看上去显示器
硬币分拣机 1 硬币分拣机的组成 1.1 简述 本次设计题目为硬币分拣机设计，本项目属于应用于现代化的创新性设计。该设备主要用于多种硬币的分选、计数、包装，该设备实现了自动化操作，达到高效、可靠、生产率高、减轻劳动成本的目的。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。所以，此设备的研制可以改善这一状况，节约劳动力成本，提高劳动生产率。 表1-1我国目前流通币种及其基本信息 币种材质直径 （mm）重量 （g） 厚度 （mm） 边形形状发行年 份 中国第三套普通流通硬币菊花1 角 铝镁合 金 22.5 2.2. 2.4 平边外圆内 九边形 1991-19 99 梅花5 角 铜锌合 金 20.5 3.8 1.65 间断丝 齿 圆形1991-20 01 牡丹1 元 钢芯镀 镍 25 6.05 1.85 平边圆形1991-19 99 中国第四套普通流通硬币兰花1 角 铝镁合 金 19 1.15 1.67 平边圆形1999-20 03 不锈钢19 3.2 1.67 平边圆形2005-20 11 荷花5 角 钢芯镀 铜 20.5 3.8 1.65 间断丝 齿 圆形2002-20 11 菊花1 元 钢芯镀 镍 25 6.05 1.85 平边圆形1999-20 11 1.2 硬币分拣机的系统组成 由机械系统和控制系统两部分组成。 机械系统可分为7个主要功能单元，各个功能单元具有一定的独立性。（1）硬币的堆放和首次分选功能。 （2）硬币的二次分选功能。 （3）硬币的分选计数功能。 （4）硬币的堆码、整理功能。 （5）顶杆顶硬币堆码功能。 （6）薄膜输送、包装功能。 （7）机械手夹断、封边功能。
西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)开题报告 题目: 硬币分类分拣机设计 系别机电信息系 专业金属材料工程 班级 B120207 姓名刘志恒 学号 B12021212 导师万宏强 2015年12月20日
得硬币的相关信息，进而辨别硬币的真伪。 现在市场上有少量国产机器，但是此类机器结构简单，功能不够完善，总体性能水平与国外产品有一定的差距，还需要长足的发展。并且在银行等和硬币有密切接触的地方，硬币分类分拣机的普及程度十分低，归根结底是因为国外的机器过于昂贵，国内的机器功能单一不可靠。 2.课题研究 2.1主要内容 国内流通的硬币，包括各类游戏币，分拣速度>100枚/min 吞吐量10000枚 2.2硬币分类分拣机的分选方案 方案一：筛选式 图2.1 筛选式 将硬币由机器上方批量投入机器内部，然后启动机器，电机带动机器内部的筛分盘转动，筛分盘上有孔洞，每层筛分盘的孔洞大小和不同种类的硬币直径相匹配，由上至下每层的孔直径逐渐减小，筛分盘旁边有滑轨，筛选的硬币由滑轨滑入储币盒内，从而达到筛分不同种类硬币的用途。 方案二：斜轨式
图2.2斜轨式 斜轨式原理是由电机带动转盘，转盘边缘有硬币槽，转盘转动时每个硬币槽一次可带动一枚硬币，转盘边缘有略大于转盘的格挡环，当硬币槽转动至上方时候正好格挡环有一缺口，因为转速很快，在离心作用下硬币将脱离转盘滑向一轨道，轨道倾斜放置，轨道一侧有空隙，每隔一定距离有一挡板，挡板的距离根据硬币直径确定，当硬币从左侧进入，较小的硬币在第一个格子就掉出滚道，而较大的硬币要到后面才掉出滚道，轨道外面放着对应的收集盒，硬币掉出来就落进盒子内。 方案三：差孔筛选式 图2.3差孔筛选式 此方案的原理与方案一原理相似，但是不同的是此方案只有两个筛选盘，上面的筛盘与下方电机连接，由电机驱动转动，下方的筛选盘固定，不能转动。上方的盘厚度只有一个硬币厚，盘上有数个孔洞，孔的大小根据硬币直径确定，孔大小按顺序排列，所以每次转动时候孔内只能容纳一枚硬币。下方的筛选盘孔的排列顺序和上方的顺序正好相反，当上方的筛选盘转动时，每次只会有一个孔与下盘相匹配，当上下匹配时候硬币将会掉入下方。 2.3确定最优方案 方案一结构简单，工作效率高，所以整体造价低，但是体积庞大，工作噪音大，并且因为结构原因在加装硬币真伪识别装置时需要加装多套识别装置，并不符合设计原则，而且此方案因为工作噪音的原因不利于银行等单位工作使用。方案二与方案一相比来说，虽然方案二的工作效率不如方案一，但是工作时候声音小，不会有噪音产生，
硬币清分机调研报告 篇一：硬币清分机项目可行性研究报告 硬币清分机项目可行性研究报告 （立项+批地+贷款） 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司 编制时间：二〇一五年十一月 咨询师：高建 目录 目录................................................................. .. (2) 专家答疑：............................................................. .. (4) 一、可研报告定义：............................................................. . (4)
二、可行性研究报告的用途................................................................. (4) 1. 用于向投资主管部门备案、行政审批的可行性研究报告 (5) 2. 用于向金融机构贷款的可行性研究报告 (5) 3. 用于企业融资、对外招商合作的可行性研究报告 (5) 4. 用于申请进口设备免税的可行性研究报告 (6) 5. 用于境外投资项目核准的可行性研究报告 (6) 6. 用于环境评价、审批工业用地的可行性研究报告 (6) 三、可行性研究报告的编制依据................................................................. . (6) 四、可研报告编制收费标准及时间 (7) 1、收费标
准................................................................. (7) 2、付款方式................................................................. (8) 五、我们的优势................................................................. .. (8) 1、良好的信誉保障............................................................... . (8) 2、专业的咨询团队............................................................... . (8) 3、丰富案例经验............................................................... .. (9) 4、精准的数据库支持............................................................... (9) 六、可研报告编制大纲：.............................................................
硬币分拣机 设计者:刘明远、胡宝华、张海波、陈力嘉、杨让 （西京学院，西安710123） 一、硬币分拣机的组成 1、简述 本次设计题目为硬币分拣机设计，本项目属于应用于现代化的创新性设计。该设备主要用于多种硬币的分选、计数、包装，该设备实现了自动化操作，达到高效、可靠、生产率高、减轻劳动成本的目的。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。所以，此设备的研制可以改善这一状况，节约劳动力成本，提高劳动生产率。 表1-1 我国目前流通币种及其基本信息 币种材质 直径 （mm） 重量 （g） 厚度 （mm） 边形形状 发行年 份 中国第三套普通流通硬币菊花1 角 铝镁合 金 22.5 2.2. 2.4 平边 外圆内 九边形 1991-1 999 梅花5 角 铜锌合 金 20.5 3.8 1.65 间断丝 齿 圆形 1991-2 001 牡丹1 元 钢芯镀 镍 25 6.05 1.85 平边圆形 1991-1 999 中国第四套普通流通硬币兰花1 角 铝镁合 金 19 1.15 1.67 平边圆形 1999-2 003 不锈钢19 3.2 1.67 平边圆形 2005-2 011 荷花5 角 钢芯镀 铜 20.5 3.8 1.65 间断丝 齿 圆形 2002-2 011 菊花1 元 钢芯镀 镍 25 6.05 1.85 平边圆形 1999-2 011 2、硬币分拣机的系统组成 由机械系统和控制系统两部分组成。 机械系统可分为7个主要功能单元，各个功能单元具有一定的独立性。（1）硬币的堆放和首次分选功能。 （2）硬币的二次分选功能。 （3）硬币的分选计数功能。 （4）硬币的堆码、整理功能。 （5）顶杆顶硬币堆码功能。
硬币清分机项目方案说明 一、概述 （一）项目名称 硬币清分机项目 （二）项目建设单位 xxx实业发展公司 （三）法定代表人 曾xx （四）公司简介 本公司秉承“顾客至上，锐意进取”的经营理念，坚持“客户第一”的原则为广大客户提供优质的服务。公司坚持“责任+爱心”的服务理念，将诚信经营、诚信服务作为企业立世之本，在服务社会、方便大众中赢得信誉、赢得市场。“满足社会和业主的需要，是我们不懈的追求”的企业观念，面对经济发展步入快车道的良好机遇，正以高昂的热情投身于建设宏伟大业。
公司紧跟市场动态，不断提升企业市场竞争力。基于大数据分析考虑用户多样化需求，以此为基础制定相应服务策略的市场及经营体系，并综合考虑用户端消费特征，打造综合服务体系。 产品的研发效率和质量是产品创新的保障，公司将进一步加大研发基础建设。通过研发平台的建设，使产品研发管理更加规范化和信息化；通过产品监测中心的建设，不断完善产品标准，提高专业检测能力，提升产品可靠性。 上一年度，xxx投资公司实现营业收入36956.08万元，同比增长 26.92%（7839.35万元）。其中，主营业业务硬币清分机生产及销售收入为31494.55万元，占营业总收入的85.22%。 根据初步统计测算，公司实现利润总额7849.75万元，较去年同期相比增长1684.25万元，增长率27.32%；实现净利润5887.31万元，较去年同期相比增长1164.65万元，增长率24.66%。 （五）项目选址 某某经济新区 （六）项目用地规模 项目总用地面积57702.17平方米（折合约86.51亩）。 （七）项目用地控制指标 该工程规划建筑系数57.57%，建筑容积率1.62，建设区域绿化覆盖率5.77%，固定资产投资强度183.73万元/亩。
硬币分拣机 1硬币分拣机的组成 简述 本次设计题目为硬币分拣机设计，本项目属于应用于现代化的创新性设计。该设备主要用于多种硬币的分选、计数、包装，该设备实现了自动化操作，达到高效、可靠、生产率高、减轻劳动成本的目的。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。所以，此设备的研制可以改善这一状况，节约劳动力成本，提高劳动生产率。 硬币分拣机的系统组成 由机械系统和控制系统两部分组成。 机械系统可分为7个主要功能单元，各个功能单元具有一定的独立性。 （1）硬币的堆放和首次分选功能。 （2）硬币的二次分选功能。 （3）硬币的分选计数功能。 （4）硬币的堆码、整理功能。 （5）顶杆顶硬币堆码功能。 （6）薄膜输送、包装功能。 （7）机械手夹断、封边功能。 图1-1硬币自动分选计量机械设计的原理图
5 、包装机构、包装切断机械 2 硬币自动分选机构 硬币自动分选机构的工作原理 电磁振动送料机工作时，将交流电经半波整流后，接通电磁铁的线圈，则在Ta 瞬间吸力最大，衔铁被吸向下，使料斗压着片簧向下振动，而在Tb 瞬间吸力减小为零，片簧向上弹推，迫使料斗向上振动，这样，一吸一推，使料斗产生伴随着扭动的上下振动。 图2— 2 电磁振动送料机工作原理图 1- 物料2- 送料槽体3- 弹簧4- 衔铁5- 线圈 上图2 —2 (a)中物料放在由主振弹簧3支撑的供料槽体2上，衔铁4与主振弹簧联成一体，绕于铁心上的线圈5 中流过的是经过半波整流后的单向脉动电流，电磁铁就产生了相应的脉冲电磁力。图2 —2( b)表示在正半周期内线圈中有电流流过，铁心便产生一次脉冲电磁力吸引衔铁，使槽体向后运动，主振弹簧因此而变形，贮存了一定的势能；在负半周内线圈中无电流通过，电磁力消失，弹簧就恢复变形，带着槽体向前运动，在达到振幅位置之后又返回向后运动。由于电磁力是一个周期变化的强迫作用力，因此电振机是一个以电磁力为周期干扰力的强迫振动系统。 斗式硬币自动分选机构 在斗式电磁振动送料机中，它的运动方式是做扭转运动，硬币在料斗中随着惯性向前运动，在料斗 的侧面开出四个滑道，在料槽中有不同大小的椭圆形小孔，符合规格的硬币通过小孔直接落入滑道，滑道由上至下依次分选1元硬币、菊花1角硬币、5角硬币、兰花1角硬币。斗式电磁振动送料机起到的是首次分选1元硬币、菊花1角硬币、5角硬币、兰花1角硬币的作用。 槽式硬币自动分选机构 和斗式电磁振动送料机的分选过程不同的地方就是他的工作表面是直线槽形的，并且槽式电磁 振动送料机做的是直线往复运动，物料在里面的运动是水平的。物料经过滑道进入到槽式电磁振动送料机，在槽式振动送料机上有四层滑道，每一层有三个滑道。第一层分选的是1元硬币，第二层 是分选5 毛的硬币，第三层是分选1 毛的硬币。在每一层槽的底部开有椭圆行的槽，使不符合规格的硬币直接落入下面的滑道中，从而达到硬币的二次分选。 图2— 4 槽式电磁振动送料机 1、振动料斗 2 、滑道3、衔铁 4 、电磁铁 5 、线圈6、隔振座 7、橡胶垫8、底座 3 自动计量机构自动计量机构的概述自动计量机构采用光电检测技术。光电检测技术是光学与电子学技术相结合而产生的一门新兴检测技术，是利用电子技术对光学信息进行检测，并进一步传递、存储、控制、计算和显示等。 光电检测系统的基本组成： 作为一个完整的检测系统，应包括信息的获得、变换、处理和显示等几个部分。因此，具体来说，光电检测系统由光电传感器、处理电路和显示控制等三个基本部分组成，如图3—1 所示。 图3— 1 光电检测系统的基本组成显然，框图中的光电传感器是检测系统的核心部分。它以
40现代制造技术与裝备2016第10期总第239期硬币自动分类计数装置的设计 杨云马利云苗新敏常凤金 (吕梁学院，吕梁033001) 摘要：为了解决硬币清点分离的难题，设计了一种结构简单、成本低的硬币自动分类、计数和整理装置。 其工作原理是根据硬币直径不同，利用离心力和筛选轨道来进行硬币分类，主要由分离区、筛选区和计数整理区 构成。该装置在投币口设置拨币盘，控制进入分离区硬币的数量；转盘内部采用弧形挡块限制通道高度，避免硬 币卡死情况。经对样机进行多次试验，证明其准确度高，稳定性好，在小超市、公交公司等场所有较好的应用前景。 关键词：硬币分类计数整理 引言 硬币作为最常用的货币之一，广泛应用于交通、娱乐和 各种自动售货系统中。我国第五套人民币包括1角硬币、5角 硬币以及1元硬币，流通量很大。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^ 市面上存在较少的是针对小型超市、公交公司和家庭等场所 的硬币分拣装置，但整体功能较少、成本较高，且无法保证 硬币分选的准确度[2]。所以，目前这些场所仍采用人工处理 的方式。然而，人工方式费时耗力，市场急需一种价格低廉、 使用可靠的集硬币筛选、计数和整理为一体的自动装置。 1工作原理及工作流程 对三种不同币值的硬币进行比较，发现其直径不同。其 中，1角硬币直径19mm，5角硬币直径20. 5mm，1元硬币直 径25. 9_。考虑到可实现性和制作成本，本文选取硬币直径 作为分选标准。 装置被设计为三部分：分离区、筛选区和计数整理区。具体的工作流程如下：将硬币放入分离区，将硬币逐个分 离后进入筛选轨道的第一部分。首先筛选出直径最小的1角硬币，同时对进入计数整理区第一部分的硬币第一次记 数a;其余硬币通过筛选轨道的第二部分时，实现第二次筛 选，分出5角硬币，同时对进入计数整理区第二部分的5 角硬币进行计数b;剩下的硬币在筛选轨道的末端落入计数 整理区第三部分，进行计数c。经过3次筛选后，1角硬币 的个数为a，5角硬币的个数为b，1元硬币的个数为c，则 投入硬币的总面值是c+0. 5X b+0. 1X a。进入筛选区的硬币最终落入到相应的计数整理区中的半圆柱形收集装置，实现对硬币的整理。 2基本结构 根据工作原理和工作流程，本文对装置的总体结构进行 设计，如图1所示。装置在分离区首先利用离心力将硬币逐 个拋至筛选区的分离轨道上分选，硬币分选后在掉落至计数 整理区，在硬币掉落过程中利用光纤传感器进行计数，最后 利用半圆柱形整理装置进行硬币收集整理。 投币口 电机1 如图2所示，分离筒主要构成为三部分：连接为一体且固定 于机架上的顶盖、漏币盘、空心圆筒、圆弧挡块；随电机旋 转的拨币盘；随传动轴旋转的分离盘。为了防止硬币在出币 口卡住，且避免因多个硬币叠加通过计数整理区而引起的计 数不准确，在顶盖下方的空心圆筒内设置拨币盘，以及在分 离盘的上方的空心圆筒内设置弧形挡块。因分离盘、拨币盘 和空心圆筒不是一个整体，为了防止硬币在盘和筒壁之间卡 住，同时考虑到装配精度和工作时的机械振动，盘和筒壁应 有合适的间隙（0.5?lmm)。 工作时，首先启动电机，电机带动分离盘，使得分离盘 转动，再将一定量的硬币放入到漏斗中，然后硬币沿着漏斗 壁落到分离筒，再在离心力的作用下沿着底边边缘的出币口 出来，到达筛选区。 2.2筛选区 为了自动筛选硬币，在筛选区设计筛选轨道，并在上面 基金项目：吕梁学院校内基金(ZRXN201504 )。
安徽建筑大学CDIO产品创新项目 学院：机械与电气工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 12 机械 1 姓名：陈旭 李瑞瑞 赵文龙 施阳
指导教师：姚燕生、陈雪辉老师设计时间： 2015年11月至2016年1月
目录
一、硬币分拣机的发展情况 硬币分拣机的课题背景 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。而且在目前在世界范围内，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。市场需要一种成熟可靠的硬币自动处理机具。鉴于此需要，我们研制用于处理上述问题的机具。 硬币清分机是金融行业设备中的用于清点硬币的技术产品，它的主要功能是硬币的计数和硬币币种的清分。目前主要适用于超市、公交、自动售货行业，零售业等行业。硬币清分机外型简单大方，设备原理清晰。操作简单易懂，价格适中，在超市，零售等行业颇受欢迎。 硬币清分机的最大优点在于它不仅可以清点硬币的数目，更能将各币种清分开来，并且面对不同的国家的硬币不需要调整软件，只需要调整机器的硬件设备就可以满足不同的国家的硬币清点需求。因此不仅占据了很大的市场份额，而且对于生产成本也有所降低。 国内外硬币清分机发展现状 国外硬币清分发展现状 硬币清分机至今已有30年的历史，发展到今天，硬币清分机已具有可靠的传动系统和先进的计数清分功能，其智能化的设计为解决硬币清点的困难提供了完美的选择。国外着名厂家有日本的荣光、瑞典的SCANCOIN AB。 由于国外硬币清分机发展比较早，其技术也较为成熟。硬币清分机的传动系统技术具有低噪声、传动平稳、性能可靠等优点；计数功能采用光敏传感器，有功能齐全，操作更简便等优点；采用数字显示屏，进行可视化设计，全面显示硬币的数量等信息。如图所示为最新硬币分拣机。
目录 目录........................................................................................................................................ - 1 -1 绪论.................................................................................................................................... - 3 - 1.1自动化生产概述 (3) 1.1.1 自动机械的分类..................................................................................................... - 3 - 1.1.2 自动机械的结构组成 ............................................................................................. - 4 - 1.2自动机械设计的要求 (4) 1.3硬币自动分选计量技术及其应用 (5) 1.4硬币自动分选计量机械设计的作用和目前状况 (6) 1.5硬币自动分选计量机械设计的系统组成 (6) 1.6硬币自动分选计量机械设计的经济性、环保性 (7) 2 硬币自动分选机构 ............................................................................................................... - 8 - 2.1硬币自动分选机构的概述 (8) 2.2硬币自动分选机构的分类及组成 (10) 2.3硬币自动分选机构的典型结构 (10) 2.4硬币自动分选机构的工作原理 (11) 2.4.1 斗式硬币自动分选机构 ....................................................................................... - 13 - 2.4.2 槽式硬币自动分选机构 ....................................................................................... - 13 - 2.5硬币自动分选机构的主要设计参数 (14) 2.5.1 振动送料机给料速度的估算................................................................................ - 14 - 2.5.2 振动送料机料槽升角α，振动升角β及振动方向角ψ的确定 .......................... - 15 - 2.5.3 振动频率的确定................................................................................................... - 16 - 2.5.4 调谐值z的确定 ................................................................................................... - 19 - 2.5.5 料斗料盘的结构尺寸及各个料斗的控制时间的确定 .......................................... - 19 - 2.5.6 振动料斗中硬币的排列定向................................................................................ - 21 - 3 自动计量机构................................................................................................................... - 23 - 3.1自动计量机构的概述 (23) 3.2硬币自动分选计量机械设计的控制原理 (24)
硬币分拣机 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
硬币分拣机 1 硬币分拣机的组成 1.1 简述 本次设计题目为硬币分拣机设计，本项目属于应用于现代化的创新性设计。该设备主要用于多种硬币的分选、计数、包装，该设备实现了自动化操作，达到高效、可靠、生产率高、减轻劳动成本的目的。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。所以，此设备的研制可以改善这一状况，节约劳动力成本，提高劳动生产率。 表1-1 我国目前流通币种及其基本信息 1.2 硬币分拣机的系统组成 由机械系统和控制系统两部分组成。 机械系统可分为7个主要功能单元，各个功能单元具有一定的独立性。
（1）硬币的堆放和首次分选功能。 （2）硬币的二次分选功能。 （3）硬币的分选计数功能。 （4）硬币的堆码、整理功能。 （5）顶杆顶硬币堆码功能。 （6）薄膜输送、包装功能。 （7）机械手夹断、封边功能。 图1-1 硬币自动分选计量机械设计的原理图 1、斗式电磁振动送料机 2、滑道 3、槽式电磁振动送料机 4、滑道 5、包装机构 6、包装切断机械2 硬币自动分选机构 2.1 硬币自动分选机构的工作原理 电磁振动送料机工作时，将交流电经半波整流后，接通电磁铁的线圈，则在Ta瞬间吸力最大，衔铁被吸向下，使料斗压着片簧向下振动，而在Tb瞬间吸力减小为零，片簧向上弹推，迫使料斗向上振动，这样，一吸一推，使料斗产生伴随着扭动的上下振动。 图2—2 电磁振动送料机工作原理图 1-物料 2-送料槽体 3-弹簧 4-衔铁 5-线圈上图2—2（a）中物料放在由主振弹簧3支撑的供料槽体2上，衔铁4与主振弹簧联成一体，绕于铁心上的线圈5中流过的是经过半波整流后的单向脉动电流，电磁铁就产生了相应的脉冲电磁力。图2—2（b）表示在正半周期内线圈中有电流流过，铁心便产生一次脉冲电磁力吸引衔铁，使槽体向后运动，主振弹簧因此而变形，贮存了一定的势能；在负半周内线圈中无电流通过，电磁力消失，弹簧就恢复变形，带着槽体向前运动，在达到振幅位置之后又返回向后运动。由于电磁力是一个周期变化的强迫作用力，因此电振机是一个以电磁力为周期干扰力的强迫振动系统。 2.1.1 斗式硬币自动分选机构
硬币清分机分类 此文章是本人个人见解，如有错误之处请给予指出以便改正，此文章归属 硬币清分机广泛应用于：地铁、公交公司、大型游戏厅、银行、自动售货行业、博彩业、超市、商店…… 按速度分大致也分为三个档次，低速、中速和高速。低速清分机速度在100/min以下，中速清分机为1000～1500枚/min 左右，高速清分机则在1500枚/min以上。所使用的清分方法上主要有两大类，一类是根据物理技术进行清分，另一类是根据性能指标进行清分。高速清分基本上都是采用性能指标来进行清分。 低速档清分机： 特点：速度300枚/分钟左右；一次性清分；无计数功能；无检伪功能；需要根据各个国家币种量身定制。
特点：速度300枚/分钟左右；一次性清分；无检伪功能；有计数功能；预置功能；金额显示等功能；需要根据各个国家币种量身定制。 中速档硬币清分机：
特点：速度1500枚/分钟左右；手动调节多次性清分；有计数功能；预置功能；无检伪功能；无金额显示等功能；手动调节适用各个国家币种。相比低速硬币清分机，速度快很多，无需量身定制。 高速硬币清分机： 特点：速度1500-1800枚/分钟左右；一次性清分；有检伪功能；有计数功能；预置功能；金额显示等功能；有5-9个币种口需要根据各个国家币种设定；可以通过一个RS232接口连接打印机、外接计算机，所有数据可以随时打印或显示。相比中速硬币清分机，一次性清分和抓假功能是最大的亮点！ 按工作原理分：斜轨式、直轨式。
斜轨道： 直轨道： 3。硬币清分包装系统，它综合硬币清分和硬币包装的所有功能。 特点：集硬币的高速清分、检伪、包装与一体的新颖设备并由传感器控制形成联动方式，自动完成硬币的输入及输出。经该系统清分、检伪后包装好的成卷硬币。
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。 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
井冈山大学机械创新设计说明书论文题目：手摇式硬币分类机 姓名：王平 指导老师：康志成 井冈山大学机电工程学院 江西省吉安市青原区井冈山大学，江西吉安 343009
机械设计总说明 (2) General description of mechanical design (3) 第一章绪论 (4) §1.1项目内容 (4) 第二章设计灵感 (5) 第三章原理及结构分析 (6) §3.1硬币分类机的设计原理 (6) §3.2齿轮的设计 (6) §3.3结构分析 (7) §3.4其它构件的设计 (8) 第四章设计创新点 (9) 第五章前景分析 (10) 参考文献 (11) 附图 (12)
机械设计总说明 机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术成果（含理论、方法、技术原理等），进行创新构思，设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品（装置）的一种实践活动。它包含两个部分：一是改进完善生产或生活中现有机械产品的技术性能、可靠性、经济性、适用性等；二是创造设计出新机器、新产品，以满足新的生产或生活的需要。 通过学习一系列的基础知识，我们对机械创新设计有了一定的了解，所以尝试去设计出自己的机械创新设计作品。该设计作品为手摇式硬币分类机，其中主要运用齿轮的传动来实现硬币的分类。本文主要分为三个部分对硬币分类机进行介绍。第一部分为作品的设计灵感；第二部分为作品的结构介绍；第三部分为作品的前景分析。 关键词：手摇式硬币分类机齿轮传动
General description of mechanical design Mechanical innovative design refers to give full play to the creativity of the designer, using the related science and technology achievements of human existing (including theory, method, principle of Technology), innovation idea, designed with novelty, creativity and practicality of the institutions or machinery products (device) a kind of practical activity. It contains two parts: one is the improvement of the existing mechanical products or in the life of the technical performance, reliability, economy, applicability; the two is to create the design of new machines, new products, to meet the needs of new production or life. Through learning the basics of a series, we have a certain understanding of mechanical innovation design, so try to design a mechanical creative design works of our own. This design works for hand coin sorting machine, which mainly uses the classification of gear transmission to realize coin. This paper is divided into three parts on the coin sorting machine are introduced. The first part of the design inspiration for works; second part of the structure of the works; the third part is the analysis of the prospects for the work. Keywords: hand coin sorting machine for gear transmission
1绪论 1.1硬币清分机的课题背景 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。而且在目前在世界范围内，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。市场需要一种成熟可靠的硬币自动处理机具。鉴于此需要，我们研制用于处理上述问题的机具。 硬币清分机是金融行业设备中的用于清点硬币的技术产品，它的主要功能是硬币的计数和硬币币种的清分。目前主要适用于超市、公交、自动售货行业，零售业等行业。硬币清分机外型简单大方，设备原理清晰。操作简单易懂，价格适中，在超市，零售等行业颇受欢迎。 硬币清分机的最大优点在于它不仅可以清点硬币的数目，更能将各币种清分开来，并且面对不同的国家的硬币不需要调整软件，只需要调整机器的硬件设备就可以满足不同的国家的硬币清点需求。因此不仅占据了很大的市场份额，而且对于生产成本也有所降低。 1.2国内外硬币清分机发展现状 1.2.1国外硬币清分发展现状 硬币清分机至今已有30年的历史，发展到今天，硬币清分机已具有可靠的传动系统和先进的计数清分功能，其智能化的设计为解决硬币清点的困难提供了完美的选择。国外著名厂家有日本的荣光瑞典的SCANCOIN AB。 由于国外硬币清分机发展比较早，其技术也较为成熟。硬币清分机的传动系统技术具有低噪声、传动平稳、、性能可靠等优点；计数功能采用光敏传感器，有功能齐全，操作更简便等优点；采用数字显示屏，进行可视化设计，全面显示硬币的数量等信息。 1.2.2国内硬币清分机发展现状 1、硬币清分机在我国的市场前景：随着我国国民经济持续稳定地增长，2008年北京申奥成功和WTO的加入。从本世纪开始，我国进入了全面建设小康社会的
摘要：随着当前经济的发展，社会的硬币需求量非常庞大，而且在金融的快速发展下小面值货币硬币化，大面值货币纸币化，已成为一种趋势，这使得硬币代替小面额纸币流通给人们带来许多方便的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要进行高效的处理 ,如计数、清分、包装等以便使其再流通 ,因此硬币清分系统应运而生。硬币清分机是对高速通过的硬币进行识别、计数。它是分类机、计数机、包装机、销毁机等众多硬币处理器具的基础。应用硬币的形状、颜色、密度或者受力等特点进行区分。本文首先从硬币在各行业中的应用现状出发，依次论述了硬币清分机的国内外发展概况、硬币当下存在的问题以及前景。硬币清分机的诞生给人们的生活带来很多帮助，在金融界扮演了不可忽视的角色。 关键词:硬币；分离盘；计数；包装 1 硬币在现代各行业中的应用现状 硬币在日常生活中扮演着重要角色。硬币在漫长的货币史中占据重点地位,并且与其它形式的货币相伴而流通而发展,至今没有终点。硬币的需求量非常庞大，时至今日,各国的造币厂尚在日夜兼程制造各种面值的硬币（如,美国每年要生产200 亿美元的硬币[1]）。因人口的增加和社会文明程度的提高,硬币的需求量仍在日益增加。 我国的造币指导思想是，小面值货币硬币化，大面值货币纸币化。其原因在于，硬币制造成本高，因其使用频率高，使用中不易损坏，其使用成本低。随着硬币发行量的增加和流通性的提高，对硬币的高效清分成为一项非常有意义的工作。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。 我国第五版人民币的发行 ,辅币(10元以下)硬币化已经由于硬币手工清分成本成为一种趋势 ,硬币的投放量还将大幅度增加。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求 ,市场需要一种成熟可靠的硬币自动处理机具。 大面值货币电子化、小面值货币硬币化是世界各国货币发行的趋势。随着硬币在自动售货机、公交车等场合的普及应用 ,目前银行手工包卷硬币的方式已不能满足大量硬币处理的要求。所以我们需要设计一种全自动硬币计数包卷机来适应这一趋势。它的优点是能够对大量的硬币进行高速计数和包卷 ,并且还具有一定的分拣功能 ,是一种高效实用的银行办公机具。 硬币清分机是对高速通过的硬币进行识别、计数。它是分类机、计数机、包装机、销毁机等众多硬币处理器具的基础。由于国情和货币体系不同 ,研制各国统一的硬币清分统不现实, 因此, 需要针对不同的货币体系研制相应的清分系统硬币清分系统是对硬币进行识别、分拣、计数，同时对伪币、残币进行剔除的系统。它是分类机、计数机、包装机、销毁机等众多硬币处理器具的基础。由于国情和货币体系不同，研制统一的硬
工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)开题报告 题目: 硬币分类分拣机设计 系别机电信息系 专业金属材料工程 班级 B120207 志恒 学号 B12021212 导师万宏强 2015年12月20日
币的真伪。 现在市场上有少量国产机器，但是此类机器结构简单，功能不够完善，总体性能水平与国外产品有一定的差距，还需要长足的发展。并且在银行等和硬币有密切接触的地方，硬币分类分拣机的普及程度十分低，归根结底是因为国外的机器过于昂贵，国的机器功能单一不可靠。 2.课题研究 2.1主要容 国流通的硬币，包括各类游戏币，分拣速度>100枚/min 吞吐量10000枚 2.2硬币分类分拣机的分选方案 方案一：筛选式 图2.1 筛选式 将硬币由机器上方批量投入机器部，然后启动机器，电机带动机器部的筛分盘转动，筛分盘上有孔洞，每层筛分盘的孔洞大小和不同种类的硬币直径相匹配，由上至下每层的孔直径逐渐减小，筛分盘旁边有滑轨，筛选的硬币由滑轨滑入储币盒，从而达到筛分不同种类硬币的用途。 方案二：斜轨式 图2.2斜轨式 斜轨式原理是由电机带动转盘，转盘边缘有硬币槽，转盘转动时每个硬币槽一次可带动一枚硬币，转盘边缘有略大于转盘的格挡环，当硬币槽转动至上方时候正好格挡环
有一缺口，因为转速很快，在离心作用下硬币将脱离转盘滑向一轨道，轨道倾斜放置，轨道一侧有空隙，每隔一定距离有一挡板，挡板的距离根据硬币直径确定，当硬币从左侧进入，较小的硬币在第一个格子就掉出滚道，而较大的硬币要到后面才掉出滚道，轨道外面放着对应的收集盒，硬币掉出来就落进盒子。 方案三：差孔筛选式 图2.3差孔筛选式 此方案的原理与方案一原理相似，但是不同的是此方案只有两个筛选盘，上面的筛盘与下方电机连接，由电机驱动转动，下方的筛选盘固定，不能转动。上方的盘厚度只有一个硬币厚，盘上有数个孔洞，孔的大小根据硬币直径确定，孔大小按顺序排列，所以每次转动时候孔只能容纳一枚硬币。下方的筛选盘孔的排列顺序和上方的顺序正好相反，当上方的筛选盘转动时，每次只会有一个孔与下盘相匹配，当上下匹配时候硬币将会掉入下方。 2.3确定最优方案 方案一结构简单，工作效率高，所以整体造价低，但是体积庞大，工作噪音大，并且因为结构原因在加装硬币真伪识别装置时需要加装多套识别装置，并不符合设计原则，而且此方案因为工作噪音的原因不利于银行等单位工作使用。方案二与方案一相比来说，虽然方案二的工作效率不如方案一，但是工作时候声音小，不会有噪音产生，对银行、超市等单位使用单位来说很合适，并且方案二的整体结构较方案一比体积较小，利于存放和搬运。方案三的设计结构最为紧凑，体积小，工作安静无噪音，最适合搬运和存放，所以适合小型单位使用。但是方案三的工作效率最低，分类分拣的速度比不上前面的方案，所以，综上所述，最终方案选择方案二最为合适。 2.4最优方案的详细设计及分析 该设备的研究主要由储币及计数系统、真伪辨别系统、盛币斗、动力系统、等组成。结构下图2.4所示：