一种硬币识别装置及识别方法制造方法及图纸

技术编号:17734727 阅读:28 留言:0更新日期:2018-04-18 11:54
本发明专利技术公开了一种硬币识别装置及识别方法,该识别装置包括MCU、第一放大电路、第二放大电路、电涡流传感器、AD转换模块以及用于为硬币识别装置供电的电源模块,电涡流传感器包括涡流发射线圈和涡流接收线圈,第一放大电路用于产生低频、中频、高频三路混频采样信号;MCU用于采用低频、中频、高频三个AD采样通道,对电涡流传感器进行AD采样后,对低频、中频、高频AD采样值进行融合处理后,计算获得对应的低频、中频、高频特征值,进而与预设的特征值数据库进行比对后,进行硬币识别。本发明专利技术处理效率高,结构优良,成本较低,识别精度高、速度快,可广泛应用于硬币识别行业中。

A coin recognition device and recognition method

The invention discloses a coin identification device and method, the identification device comprises a power supply module of MCU, the first second amplifier circuit, amplifying circuit, power conversion module, and the AD eddy current sensor used for supplying power to the coin identification device, eddy current sensor including eddy current and eddy current emission ring receiving coil, the first amplifier circuit for generating low frequency three, intermediate frequency and high frequency mixing sampling signal; MCU for low frequency, intermediate frequency and high frequency three AD channel sampling, AD sampling of the eddy current sensor, sampling frequency, intermediate frequency and high frequency AD values were obtained after fusion, low frequency, intermediate frequency and high frequency characteristics of the corresponding value, and then the characteristics of presupposition the value of database for comparison, for coin recognition. The invention has high processing efficiency, excellent structure, low cost, high recognition precision and fast speed, and can be widely used in the coin recognition industry.

【技术实现步骤摘要】
一种硬币识别装置及识别方法
本专利技术涉及硬币鉴伪领域,特别是涉及一种硬币识别装置及识别方法。
技术介绍
硬币以其成本低、流通次数多、耐磨损、易回收等优势将替代小面额货币是市场大势所趋,在自助超市、自助银行、自动售卖系统越来越多使用硬币进行交易,因其硬币收币及找零时候需要对其进行鉴别真伪及币值,因此对硬币在鉴伪及币值的识别要求更为严格。目前市面上主流硬币的鉴伪、币值的识别大部分都是利用电涡流原理进行检测鉴别。而电涡流检测又分为二种模式:一种对射模式,一种反射模式。而以往大多数电涡流检测基本都是基于对射模式进行硬币的识别、鉴伪、计数,通常采用的检测原理:相敏检波、过零检测、幅度变化等方式来提取不同硬币通过电涡流传感器时产生的相位偏移、幅度变化、模值等信息,然后利用这些变化的信息与其提取的特征量进行对比来对硬币鉴别。对射模式的发射端通过单个频率或多频组合后,通过电涡流传感器的发射端进行发射,在接收端通过复杂的硬件或MCU对其多频组合进行分离、放大,再利用MCU对其多频分离放大后的数据进行采样及相位偏移处理,这种频率分离的处理模式,在硬件上比较复杂,处理效率比较低,成本也比较高,耗费的运算资源也比较大,MCU的运算速度要求也比较高,而且在单个频率情况下,反而可能导致无法正常工作。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题,本专利技术的目的是提供一种硬币识别装置及识别方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种硬币识别装置,包括MCU、第一放大电路、第二放大电路、电涡流传感器、AD转换模块以及用于为硬币识别装置供电的电源模块,所述电涡流传感器包括涡流发射线圈和涡流接收线圈,所述第一放大电路用于产生低频、中频、高频三路混频采样信号;所述MCU的第一输出端通过第一放大电路与涡流发射线圈的输入端连接,所述涡流接收线圈的输出端依次通过第二放大电路、AD转换模块后与MCU的第一输入端连接;所述MCU用于采用低频、中频、高频三个AD采样通道,对电涡流传感器进行AD采样后,对低频、中频、高频AD采样值进行融合处理后,计算获得对应的低频、中频、高频特征值,进而与预设的特征值数据库进行比对后,进行硬币识别。进一步,所述第一放大电路采用功率放大芯片构成。进一步,所述AD转换模块采用差分AD采样芯片组成。进一步,所述涡流接收线圈的输出端包括第一输出接口和第二输出接口,所述第二放大电路包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第二电容、第三电容、第十八电阻、第十九电阻、第二十五电阻和第二十八电阻;所述第二运算放大器和第三运算放大器均连接有负反馈电路;所述第一运算放大器的同相输入端通过第七电阻连接涡流接收线圈的第一输出接口,反相输入端通过第八电阻连接涡流接收线圈的第二输出接口,且反相输入端还通过第九电阻与第一运算放大器的输出端连接;所述第一运算放大器的输出端依次通过第二电容、第十八电阻后与第二运算放大器的同相输入端连接,所述第二运算放大器的输出端连接第十九电阻后作为第一差分信号输出端;所述第一运算放大器的输出端还依次通过第三电容、第二十五电阻后与第三运算放大器的同相输入端连接,所述第三运算放大器的输出端连接第二十八电阻后作为第二差分信号输出端;所述第一差分信号输出端和第二差分信号输出端分别与差分AD采样芯片的差分输入端连接。进一步,所述电源模块包括数字电源和模拟电源,所述数字电源与MCU连接,所述模拟电源分别与第一放大电路、第二放大电路和AD转换模块连接。进一步,所述数字电源采用直流-直流转换芯片构成。进一步,所述MCU还连接有数据存储模块、系统时钟模块和外部接口模块。进一步,还包括有外围控制模块,所述MCU的第二输出端与外围控制模块的输入端连接。进一步,还包括有显示模块和按键模块,所述按键模块的输出端与MCU的第二输入端连接,所述MCU的第三输出端与显示模块的输入端连接。本专利技术为解决上述技术问题所采用的另一技术方案是:一种应用上述的硬币识别装置的硬币识别方法,包括以下步骤:采用高频AD采样通道,对电涡流传感器进行实时AD采样和滤波处理;根据高频AD采样值,判断是否有硬币通过,若判断无硬币通过,则返回继续采样,反之,继续执行;当判断有硬币通过时,分别采用低频、中频、高频三个AD采样通道,对电涡流传感器进行实时AD采样和滤波处理后,获得低频、中频、高频AD采样值;分别对低频、中频、高频AD采样值进行融合处理后,计算获得对应的低频、中频、高频特征值;将获得的低频、中频、高频特征值与预设的特征值数据库进行比对,进行硬币识别。进一步,所述将获得的低频、中频、高频特征值与预设的特征值数据库进行比对,进行硬币识别的步骤,具体为:将获得的低频、中频、高频特征值与预设的特征值数据库进行比对后,获得硬币的分类情况,进而识别获得硬币的连币状态、真伪状态和面额,并对硬币进行数量统计。进一步,所述预设的特征值数据库是通过以下方式建立的:针对每种分类的不同币值的硬币,在硬币经过电涡流传感器时,采用低频、中频、高频三个AD采样通道,对电涡流传感器进行实时AD采样和滤波处理后,获得低频、中频、高频AD采样值;分别对低频、中频、高频AD采样值进行融合处理后,计算获得对应的低频、中频、高频特征值;针对不同的硬币,重复执行多次上述步骤后,获得该硬币对应的低频、中频、高频特征值的特征值范围;将多种分类的多种币值硬币的特征值范围建立预设的特征值数据库。进一步,所述将获得的低频、中频、高频特征值与预设的特征值数据库进行比对,进行硬币识别的步骤,其具体为:将获得的低频、中频、高频特征值与预设的特征值数据库进行比对,根据低频、中频、高频特征值所处的特征值范围,获得对应的硬币的分类情况,进而识别获得硬币的连币状态、真伪状态和面额,并对硬币进行数量统计。进一步,所述分别对低频、中频、高频AD采样值进行融合处理后,计算获得对应的低频、中频、高频特征值的步骤,其具体为:根据以下公式,分别对低频、中频、高频AD采样值进行融合处理后,计算获得对应的低频、中频、高频特征值:其中,V1表示高频特征值,V2表示中频特征值,V3表示低频特征值,AD_L表示低频AD采样值,AD_M表示中频AD采样值,AD_H表示高频AD采样值。本专利技术装置的有益效果是:本硬币识别装置通过第一放大电路产生混频采样信号通过涡流发射线圈发射,并通过第二放大电路对涡流接收线圈接收的混频信号进行差分放大后,通过AD转换模块将混频信号转换为数字信号输入到MCU,本方案不需要设置专门的电路进行相位鉴相,减少了大量的硬件资源,而且不需要复杂的频率分离计算过程,处理效率高,MCU的要求比较低,本硬币识别装置结构优良,成本较低,适于推广应用。另外,本装置通过对电涡流传感器进行实时AD采样和滤波处理后,获得低频、中频、高频AD采样值,进而计算获得低频、中频、高频特征值后,通过特征值比对来实现硬币识别,识别精度高、速度快,工作效率高。本专利技术方法的有益效果是:本专利技术通过对电涡流传感器进行实时AD采样和滤波处理后,获得低频、中频、高频AD采样值,进而计算获得低频、中频、高频特征值后,通过特征值比对来实现硬币识别,识别精度高、速度快,工作效率高。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1是本发本文档来自技高网...
一种硬币识别装置及识别方法

【技术保护点】
一种硬币识别装置,其特征在于,包括MCU、第一放大电路、第二放大电路、电涡流传感器、AD转换模块以及用于为硬币识别装置供电的电源模块,所述电涡流传感器包括涡流发射线圈和涡流接收线圈,所述第一放大电路用于产生低频、中频、高频三路混频采样信号;所述MCU的第一输出端通过第一放大电路与涡流发射线圈的输入端连接,所述涡流接收线圈的输出端依次通过第二放大电路、AD转换模块后与MCU的第一输入端连接;所述MCU用于采用低频、中频、高频三个AD采样通道,对电涡流传感器进行AD采样后,对低频、中频、高频AD采样值进行融合处理后,计算获得对应的低频、中频、高频特征值,进而与预设的特征值数据库进行比对后,进行硬币识别。

【技术特征摘要】
1.一种硬币识别装置,其特征在于,包括MCU、第一放大电路、第二放大电路、电涡流传感器、AD转换模块以及用于为硬币识别装置供电的电源模块,所述电涡流传感器包括涡流发射线圈和涡流接收线圈,所述第一放大电路用于产生低频、中频、高频三路混频采样信号;所述MCU的第一输出端通过第一放大电路与涡流发射线圈的输入端连接,所述涡流接收线圈的输出端依次通过第二放大电路、AD转换模块后与MCU的第一输入端连接;所述MCU用于采用低频、中频、高频三个AD采样通道,对电涡流传感器进行AD采样后,对低频、中频、高频AD采样值进行融合处理后,计算获得对应的低频、中频、高频特征值,进而与预设的特征值数据库进行比对后,进行硬币识别。2.根据权利要求1所述的一种硬币识别装置,其特征在于,所述第一放大电路采用功率放大芯片构成。3.根据权利要求1所述的一种硬币识别装置,其特征在于,所述AD转换模块采用差分AD采样芯片组成。4.根据权利要求3所述的一种硬币识别装置,其特征在于,所述涡流接收线圈的输出端包括第一输出接口和第二输出接口,所述第二放大电路包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第二电容、第三电容、第十八电阻、第十九电阻、第二十五电阻和第二十八电阻;所述第二运算放大器和第三运算放大器均连接有负反馈电路;所述第一运算放大器的同相输入端通过第七电阻连接涡流接收线圈的第一输出接口,反相输入端通过第八电阻连接涡流接收线圈的第二输出接口,且反相输入端还通过第九电阻与第一运算放大器的输出端连接;所述第一运算放大器的输出端依次通过第二电容、第十八电阻后与第二运算放大器的同相输入端连接,所述第二运算放大器的输出端连接第十九电阻后作为第一差分信号输出端;所述第一运算放大器的输出端还依次通过第三电容、第二十五电阻后与第三运算放大器的同相输入端连接,所述第三运算放大器的输出端连接第二十八电阻后作为第二差分信号输出端;所述第一差分信号输出端和第二差分信号输出端分别与差分AD采样芯片的差分输入端连接。5.根据权利要求1所述的一种硬币识别装置,其特征在于,所述电源模块包括数字电源和模拟电源,所述数字电源与MCU连接,所述模拟电源分别与第一放大电路、第二放大电路和AD转换模块连接。6.一种应用权利要求1-5任一项所述的硬币识别装置的硬币识别方法,其特征在于,包括以下步骤:采用高频AD采样通道,对电涡流传感器进行实时AD采样...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐旻贺春华黄忠良
申请(专利权)人:广州畅阳电子科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1