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电子投币器工作原理投币器是一种常见的电子设备，广泛应用于自动售货机、公共交通工具和自助服务设备等场景中。
它的主要功能是接收硬币并对其进行验证和计数，以确保交易的准确性和安全性。
以下将详细介绍电子投币器的工作原理。
一、硬币识别和验证电子投币器首要的任务是识别和验证各种硬币，通常包括不同面额的硬币以及不同国家和地区的硬币。
硬币的识别主要依靠光学传感器，其包含了光源、光敏传感器和信号处理电路。
当硬币通过投币孔进入投币器内部时，光源会发出特定的光线照射在硬币上。
光线会被硬币表面的凹凸不平所改变，反射回传感器，传感器接收到的反射光信号会被转换为电信号，并经过信号处理电路进行分析。
根据硬币不同的特征，如尺寸、形状、材质和图案等，系统能够判断硬币的真伪和面额。
二、硬币计数和储存一旦硬币通过验证，投币器会将其计数并储存起来。
计数装置通常采用电磁感应原理，利用磁场的变化来检测硬币的通过。
当硬币通过计数器时，会引起磁场的变化，该变化会被感应线圈接收到并转换为电信号。
计数器会根据信号的数量来准确计算硬币的数量。
硬币的储存通常采用旋转盘和格子的结构。
当硬币通过计数装置后，它们会进入旋转盘中的一个特定的位置，然后盘子会旋转将硬币移到一个空的格子中。
在需要退还硬币的情况下，系统会按照特定的算法旋转盘，将所需的硬币退还给用户。
三、安全性和防伪措施投币器作为一种交易设备，必须具备一定的安全性和防伪措施，以防止欺诈行为。
常见的防伪措施包括磁性检测、电源波动检测和硬币直径检测等。
磁性检测主要用于检测硬币是否具有磁性物质，如果硬币被磁性物质磁化，投币器就会拒绝其通过。
电源波动检测是通过监测投币器供电电源的波动情况，以判断是否有人试图通过波动电源来欺诈。
硬币直径检测是通过对硬币通过时的直径进行测量，以防止使用伪造硬币。
四、数据传输和反馈电子投币器通常与其他设备进行数据传输，以便完成交易并提供相应的反馈。
数据传输可以通过有线或无线方式进行，常见的有串口、USB接口、蓝牙和无线射频等。
简易电子硬币识别装置（信号与仪表方向A题）
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
（1）能分别识别和显示1角（新版）、五角和一元币值的硬币。
（2）能准确识别并显示多个单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时，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）能识别出混合新旧版的1角硬币。
（2）非标准的硬币（如游戏币）投入后，装置可报警。
（3）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。
（4）单电源供电
（5）特色与创新。
三、说明
（1）硬币为人民币1角（新旧版）、5角和1圆。
（2）最小组合硬币值为贰元，最大组合硬币值为十元。
四、评分标准。
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。
电子硬币识别装置二零一二年九月七号目录（一）1.竞赛题目 (1)2.摘要 (1)(二)系统方案选择与论证 (1)1、系统基本方案 (1)2、各模块方案选择和论证 (1)2.2.1 电源模块电路设计 (2)2.2.2 显示模块电路设计 (2)2.2.3 应变式传感器模块电路设计 (3)2.2.4 ad转换模块电路设计 (3)（三）总体设计方案 (2)1系统的硬件设计与实现 (3)1.1整体结构 (4)1.2 主要模块的电路设计 (4)1.3 整体电路设计 (6)1.4 软件主体--算法部分说明 (6)（四）测试结果 (6)（五）设计总结 (7)（六）参考文献 (7)（一）题目和摘要1、题目:电子硬币识别装置2、摘要:本设计采用单片机（STC89C51）作为检测和控制的核心，分为5个模块:电源模块﹑AD转换模块、液晶屏显示模块、传感器模块。
系统供电用自己设计的正负稳压电源;用变片式传感器为中心加工制作电子称装置；AD7705芯片用于信号转换，将传感器的模拟信号转化为数字信号；LCD1602液晶显示屏及语音播放模块用于显示和播报硬币的种类，个数及总金额等。
整个系统购成一个硬币识别装置，并通过调节硬件电路与调试软件算法程序来提高装置准确度。
根据测试结果，所涉及的系统精度完全能够满足要求，性能指标能够达成基本功能要求。
关键字：AT89C51 电子称机械结构数模转换（二）.系统方案设计、比较和选择1.系统基本方案:本设计硬件部分分为电源模块﹑显示模块、传感器模块，AD转换模块四部分,以51单片机为整体系统模块主体构成硬件电路，软件部分通过设计算法程序实现硬币识别并通过显示屏和语音模块输出币值、总额等信息。
2.各模块方案选择和论证2.1 电源部分方案方案一：正负直流稳压电源（电压+-5v~~+-12v可调）.电路图见图1.正负可调的直流稳压电源输入电压为220v/50HZ,输出电压为+-5v到+-12v,最大输出电流为0.5mA。
电子投币器工作原理1. 概述电子投币器是一种常见的自动化设备，用于接受和识别硬币，并记录其价值。
本文将详细介绍电子投币器的工作原理。
2. 硬币识别传感器电子投币器中的硬币识别传感器是关键组成部分，它通过一系列检测和分析过程来判断硬币的真伪和价值。
2.1 光电传感器光电传感器用于检测硬币的直径、厚度和边缘细节。
当硬币通过传感器时，光线会被遮挡或反射，传感器将根据这些信号来识别硬币的特征。
2.2 电磁传感器电磁传感器通过测量硬币的电磁特性来确定硬币的金属成分。
每个硬币都具有不同的电磁信号响应，因此电磁传感器可以根据硬币的电阻和感应电压来辨别硬币类型。
2.3 脉冲感应传感器脉冲感应传感器用于检测硬币投入的速度和数量。
当硬币通过传感器时，传感器会根据硬币的尺寸和重量发出相应的脉冲信号，以计算硬币的数量。
3. 电子处理单元电子投币器的电子处理单元负责接收传感器发出的信号，并进行数据处理和分析。
以下是电子处理单元的主要功能：3.1 数据采集电子处理单元会根据传感器的信号采集硬币的各项数据，包括直径、厚度、电阻、感应电压和脉冲信号等。
3.2 数据分析通过分析采集到的数据，电子处理单元可以判断硬币的真伪和价值。
它会与预先存储的硬币数据库进行比对，以识别不同面额的硬币。
3.3 记录和计算电子处理单元会记录和计算投入的硬币数量和总价值，并根据设定的工作模式来控制硬币的接收和退还。
4. 接口和控制部分电子投币器通常还具有与外部设备进行数据交互的接口和控制部分。
4.1 串口和通信接口电子投币器可以通过串口或其他通信接口与主控系统进行数据传输，实现与其他设备的联动。
4.2 控制信号输出电子投币器可以发出控制信号，用于控制外部设备的启停、显示和报警等。
5. 工作流程电子投币器的工作流程如下：5.1 硬币投入用户将硬币插入投币槽中，传感器会接收并采集硬币的相关数据。
5.2 数据分析电子处理单元会根据传感器采集到的数据进行分析和识别，判断硬币的真伪和价值。
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。
电子硬币识别装置二零一二年九月七号目录（一）1.竞赛题目 (1)2.摘要 (1)(二)系统方案选择与论证 (1)1、系统基本方案 (1)2、各模块方案选择和论证 (1)2.2.1 电源模块电路设计 (2)2.2.2 显示模块电路设计 (2)2.2.3 应变式传感器模块电路设计 (3)2.2.4 ad转换模块电路设计 (3)（三）总体设计方案 (2)1系统的硬件设计与实现 (3)1.1整体结构 (4)1.2 主要模块的电路设计 (4)1.3 整体电路设计 (6)1.4 软件主体--算法部分说明 (6)（四）测试结果 (6)（五）设计总结 (7)（六）参考文献 (7)（一）题目和摘要1、题目:电子硬币识别装置2、摘要:本设计采用单片机（STC89C51）作为检测和控制的核心，分为5个模块:电源模块﹑AD转换模块、液晶屏显示模块、传感器模块。
系统供电用自己设计的正负稳压电源;用变片式传感器为中心加工制作电子称装置；AD7705芯片用于信号转换，将传感器的模拟信号转化为数字信号；LCD1602液晶显示屏及语音播放模块用于显示和播报硬币的种类，个数及总金额等。
整个系统购成一个硬币识别装置，并通过调节硬件电路与调试软件算法程序来提高装置准确度。
根据测试结果，所涉及的系统精度完全能够满足要求，性能指标能够达成基本功能要求。
关键字：AT89C51 电子称机械结构数模转换（二）.系统方案设计、比较和选择1.系统基本方案:本设计硬件部分分为电源模块﹑显示模块、传感器模块，AD转换模块四部分,以51单片机为整体系统模块主体构成硬件电路，软件部分通过设计算法程序实现硬币识别并通过显示屏和语音模块输出币值、总额等信息。
2.各模块方案选择和论证2.1 电源部分方案方案一：正负直流稳压电源（电压+-5v~~+-12v可调）.电路图见图1.正负可调的直流稳压电源输入电压为220v/50HZ,输出电压为+-5v到+-12v,最大输出电流为0.5mA。
优点：设计和调整均比较容易，故障率低，并且有内部保护，电压灵活可调。
缺点：效率低。
方案二：正负直流稳压电源（+-5v,+-9v,+-12v,+-15v,不可调）。
电路图见2 该方案的原理图和方案一很类似，都比较简单易懂，设计焊接均比较容易，故障比较低，而且有2A的保险丝进行电路保护，所以比较安全，但是电压是固定的。
方案敲定：我们实际应用中，用电源给天平装置的应变式传感器供电，电压值只需要5v，而且电压越稳定越好。
不需要可调。
整个系统均用5v供电综上所述，我们选择方案二2.2 显示部分模块方案一：采用1602液晶显示器,通过1602接收单片机发出的数据,并通过4*4 按键控制显示屏显示;优点：本方案由于1602引脚较少,故其电路较简单,编写其程序代码也较容易。
缺点：其可显示的字符较少且很难显示汉字方案二: 采用12864液晶显示器。
优点：能显示较多的字节，能较好的显示汉字。
缺点：价格较1602较昂贵且电路设计及程序均较麻烦。
方案敲定：我们使用液晶显示屏对硬币的种类、个数、币值总额进行显示，1602即能满足要求。
所以选择方案二。
见图三。
2.3传感器模块方案方案一：采用应变式传感器, ，电阻应变式传感器是以应变片为转换元件的传感器。
优点：结构简单、体积小、测量范围广、频率响应特性好、适合动态和静态测量、使用寿命长、性能稳定可靠等。
方案二：采用金属应变式压力传感。
金属应变式压力传感器是一种历史较长的压力传感器，但由于它存在迟滞、蠕变及温度性能差等缺点，其应用场合受到了很大的限制。
比较以上两种方案并结合实际，我们选择方案一2.4 A/D转换模块方案选择方案一：采用ADC0809转换芯片工作原理：ADC0809是8 位逐次逼近型AD转换器。
它由一个8路模拟开关、一个地址锁存器、一个AD转换器和一个三态输出锁存器组成（见图1）。
多路开关可选通8个模拟通道，允许8 路模拟量分时输入，共用A/D 转换器进行转换。
三态输出锁器用于锁存A/D 转换完的数字量，当OE 端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。
优点：考虑到AD0809单片机教学上已经学过，了解比较透彻，并且它的数字量输出信号线可以与系统的数据总线直接相连，还有就是转换结束时读取数据比较方便。
缺点：精确度较低只有八位，本身没有滤波电路，所以在信号输入通道需要加上滤波电路。
方案二：采用AD7705转换芯片AD7705是16位AD转换芯片，器件包括缓冲器和增益可变成放大器组成的前端模拟调节电路，∑-△调制器、可编程数字滤波器等部件，它能直接将传感器测量到的多路微小信号进行AD转换，这种滤波器还具有高分辨率、自校准和系统校准功能，能够消除器件本身和系统的增益以及偏移误差、宽动态范围、优良的抗噪声等优点方案敲定：基于我们所用的单片机是51，而0809多结合8031单片机使用，此外我们要求高精度，而0809只有八位，7705为16为，并且7705本身具有放大、滤波功能，综上因素，我们选择方案二。
（三）.总体设计方案1.系统的硬件设计及实现系统硬件的基本组成部分1.1电源模块：采用自己设计的不可调多分支正负电源。
1.2系统控制部分：本部分是以STC89C52为核心的系统最小模块1.3传感器模块：采用电桥电路应变片式传感器1.4显示模块：采用LCD1602液晶显示器。
AD转换模块：采用AD7705转换芯片1.1系统整体结构AT89C51语音播报模块显示模块压变式传感器AD 转换模块多路稳压电源本电子硬币识别装置以AT89C51为核心，辅以外围电路设计而成，以应变片式传感器加机械加工构成电子称装置，以AD7705转换芯片进行模数转换，并将转换结果输入单片机，通过软件设计算法，数据通过显示屏输出并由语音模块播报。
当投放硬币金额超过设定值时蜂鸣器响，LED 灯亮，并语音播报。
1.2 主要模块的电路设计1.2.1 电源部分电路设计图1（方案一电源电路图）图2（方案二电源电路图）RES 2A03R W 4GND 15VOUT 16VDD 14E 5D06D17D28D39D410D511D612D713CS11LCD1602HDG12864L-4XTAL218XTAL119ALE 30EA31PSEN 29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX 2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C52X1CRYSTALC120pfC220pfR110k C31nF图三（LED1602与 单片机连接电路）1.3 整体电路设计RES 2A03R W 4GND 15VOUT 16VDD 14E 5D06D17D28D39D410D511D612D713CS11LCD1602HDG12864L-4XTAL218XTAL119ALE 30EA31PSEN 29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX 2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C52X1CRYSTALC120pfC220pfR110k C31nF SCLK 14CS 3VREF-10DGND 8VCC 16CCLK 15VREF+11DO 12OE1DI 2CH04CH15CH26CH37SARS 13AGND 9U2AD7705X2CRYSTAL C41nFC51nF+88.888OhmsHM1transducer12365489=7+CONABCD1243BUZ1BUZZERQ1MMBTA63R21k 图四（系统整体电路图） 1.4 软件主体--算法部分说明①外部中断20Hz 时取值，连续取出50次，将取出的50次排序，舍掉前后十位，剩余三十次取平均值。
②基准值确定以后，等待0.1秒，观察显示屏的返回值，如果此时的返回值大于基准值，等待0.5秒，否则就判断返回值与基准值的差值圈定重量，判断硬币币值，种类。
（四）测试结果根据设计好的方案规划好电路图，系统连接完毕以后，通电各个模块均能够正常工作，单片机成功下载，经过不断改善硬件，调试软件算法程序以减少冲 击力、五角与一角新硬币重量过于接近，飘逸及中断等子程序的影响，努力提高识币准确度，最终测试结果如下：预期结果测试结果 能分别识别和显示1角（新版）、五角和一元币值的硬币。
完成 能准确识别并显示多个单个币值品种的数量和总额。
完成逐个放入各种不同币值的硬币，能准确完成计算出货币总额。
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时，装置发出一完成提示信号（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（五）设计总结我们在整个设计制作过程中，始终关注系统的性能指标和运行的稳定性，本着稳定性和精确性并重的原则，我们采取了诸多的有效措施，完成了设计题目所规定的部分指标和要求，达到基本的性能指标，而且对于有些指标我们的设计还有了一定的的提高，功能也有所扩展。
这次是我们新团队第一次合作共同完成一个项目，虽然在过程中有很多的麻烦，走了好多弯路，但是最终我们都一一克服并收获了好多知识，我们希望在未来的努力中可以更加团结，达到更加完美的地步。
（六）参考文献：《电子技术基础模拟部分》（第五版）康华光高等教育出版设《C程序设计》（第三版）谭浩强清华大学出版社《单片机的C语言应用程序设计》马忠梅北京航空航天大学出版社《51单片机C语言教程》郭天祥电子工业出版社《全国大学生电子设计竞赛技能训练》黄志伟编北京航空航天大学出版社。
