一种基于电容感测的纸币检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于电容感测的纸币检测装置及方法，当纸币的种类和数量发生变化时，会引起两个覆铜板之间的寄生电容的容量变化，电容感测传感器会感知这种微弱的变化，将其转换为高精度的数字量输出，软件处理后可得到纸币的数量和种类。本发明专利技术无复杂机械装置，可准确检测纸币的数量，具有成本低、设备简单、识别率高的优点。识别率高的优点。识别率高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电容感测的纸币检测装置及方法


[0001]本专利技术涉及纸币验钞机领域，特别是涉及一种基于电容感测的纸币检测装置及方法。

技术介绍

[0002]点钞机是一种自动清点纸币的机械装置，具有自动计数、识别假币的功能。现有技术公开了一种基于DSP+CPLD的纸币检测装置，是利用图像处理技术对纸币进行检测，还公开一种利用红外透射技术对纸币进行图像采集处理的方法。然而，上述方法受光线影响较大，硬件比较复杂。软件需要进行大量的图像数据分析和处理，算法复杂度较高，识别率较低。且整体设备复杂，成本较高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种基于电容感测的纸币检测装置及方法，能够高速准确的识别不同纸币的数量。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供一种基于电容感测的纸币检测装置，包括：振荡电路、电容感测传感器和微处理器；所述电容感测传感器分别与所述振荡电路和所述微处理器连接。
[0005]优选地，所述振荡电路包括：可变电容器、第一电容、第一电感；所述可变电容器、第一电容和所述第一电感均并联在所述电容感测传感器上，且均接地。
[0006]优选地，所述可变电容器，包括：第一单面覆铜板、第二单面覆铜板、第一隔离板、第二隔离板；所述第一单面覆铜板和所述第二单面覆铜板内侧之间设有第一隔离板和第二隔离板；所述第一隔离板和第二隔离板之间设有孔隙，用于放置纸币；所述第一单面覆铜板和所述第二单面覆铜板外侧分别与所述第一电容和所述第一电感的两端连接。
[0007]优选地，所述第一单面覆铜板和第二单面覆铜板的面积相同；所述第一隔离板和所述第二隔离板的制备材料均为聚四氟乙烯。
[0008]优选地，所述电容感测传感器采用FDC2214电容感测传感器。
[0009]优选地，所述微处理器采用STM32H743IIT6单片机。
[0010]优选地，所述电容感测传感器通过IIC接口与所述微处理器连接。
[0011]一种基于电容感测的纸币检测方法，具体包括以下步骤：
[0012]S1、通过电容感测传感器对振荡电路进行数据监测，并采用微处理器(8)对监测的数据进行采集；
[0013]S2、对IIC接口及微处理器中的定时器进行初始化；
[0014]S3、采用初始化后的IIC接口读取所述电容感测传感器的监测数据，并通过均值滤波算法去除干扰；然后采用所述微处理器对滤波后的监测数据进行分析处理。
[0015]优选地，所述S1具体为：
[0016]S1.1、通过电容感测传感器对振荡电路进行数据监测，并计算得到所述振荡电路
的振荡频率；
[0017]S1.2、计算电容感测传感器的参考工作频率；
[0018]S1.3、基于所述S1.1～S1.2，将所述振荡电路的振荡频率转化为28位二进制数；
[0019]S1.4、微处理器通过IIC接口对转化后的28位二进制数进行数据采集。
[0020]优选地，所述S3还包括：
[0021]对串口、LCD显示屏进行初始化，将滤波后的监测数据通过初始化后的串口发送给云端进行数据分析并绘制曲线，并在初始化后的LCD显示屏上显示出来；然后根据绘制的曲线，得到测量值与纸币数量之间的线性关系；最后根据所述线性关系，识别出纸币的种类和数量。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：
[0023]本专利技术的纸币的种类和数量发生变化时，会引起两个覆铜板之间的寄生电容的容量变化，电容感测传感器会感知这种微弱的变化，将其转换为高精度的数字量输出，软件处理后可得到纸币的数量和种类。本专利技术无复杂机械装置，可准确检测纸币的数量，具有成本低、设备简单、识别率高的优点。本专利技术还对装置进行了软件编程，通过大量的实验，确定了纸币数量和测量值之间的线性关系，验证了其可准确测量不同纸币的数量。根据斜率和初始值的不同，可识别不同的纸币。而且可实现高速测量识别。如果铜板选择合适，测量精度和范围还可以进一步加大。整个本专利技术具有硬件电路简单、抗干扰能力强、识别率高、精度高、速度快、成本低等优点，可用于纸币数量的准确检测。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术实施例的检测装置整体结构图；
[0026]图2为本专利技术实施例的可变电容内部结构图；
[0027]图3为本专利技术实施例的检测装置电路图；
[0028]图4为本专利技术实施例的方法流程图；
[0029]图5为本专利技术实施例的100元纸币测量曲线图；
[0030]其中，1
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第一单面覆铜板、2
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第二单面覆铜板、3
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第一隔离板、4
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第二隔离板、5
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第一电感、6
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第一电容、7
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电容感测传感器、8
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微处理器。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0033]实施例1
[0034]参照图1所示，本专利技术提出一种基于电容感测的纸币检测装置及方法，包括：振荡电路、电容感测传感器7和微处理器8；电容感测传感器7分别与振荡电路和微处理器8连接。
[0035]其中，振荡电路包括：可变电容器、第一电容6(可用C表示)和第一电感5(可用L表示)；可变电容器、第一电容6和第一电感5均并联在所述电容感测传感器7上，且均接地(虚拟地)。
[0036]其中，可变电容器，包括：第一单面覆铜板1、第二单面覆铜板2、第一隔离板3、第二隔离板4；第一单面覆铜板1和第二单面覆铜板2上下放置，位置可颠倒，只要保证两个单面覆铜板的外侧为覆铜面即可；第一单面覆铜板1和第二单面覆铜板2的面积相同(长15cm、宽10cm、厚度1mm)，且间隔一定距离，其内侧之间设有第一隔离板3和第二隔离板4，间距d是1.5cm，其材料采用的聚四氟乙烯，参照图2所示；第一隔离板3和第二隔离板4之间设有孔隙，用于放入一定数量的纸币；第一单面覆铜板1和所述第二单面覆铜板2外侧分别与第一电容6和第一电感5的两端连接，由于可变电容器是可变的，会对虚拟地产生一个寄生电容C
x
，与C和L并联后构成振荡电路。
[0037]当在两个覆铜板间的孔隙处放入一叠纸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电容感测的纸币检测装置，其特征在于，包括：振荡电路、电容感测传感器(7)和微处理器(8)；所述电容感测传感器(7)分别与所述振荡电路和所述微处理器(8)连接。2.根据权利要求1所述的基于电容感测的纸币检测装置，其特征在于，所述振荡电路包括：可变电容器、第一电容(6)、第一电感(5)；所述可变电容器、第一电容(6)和所述第一电感(5)均并联在所述电容感测传感器(7)上，且均接地。3.根据权利要求2所述的基于电容感测的纸币检测装置，其特征在于，所述可变电容器，包括：第一单面覆铜板(1)、第二单面覆铜板(2)、第一隔离板(3)、第二隔离板(4)；所述第一单面覆铜板(1)和所述第二单面覆铜板(2)内侧之间设有第一隔离板(3)和第二隔离板(4)；所述第一隔离板(3)和第二隔离板(4)之间设有孔隙，用于放置纸币；所述第一单面覆铜板(1)和所述第二单面覆铜板(2)外侧分别与所述第一电容(6)和所述第一电感(5)的两端连接。4.根据权利要求3所述的基于电容感测的纸币检测装置，其特征在于，所述第一单面覆铜板(1)和第二单面覆铜板(2)的面积相同；所述第一隔离板(3)和所述第二隔离板(4)的制备材料均为聚四氟乙烯。5.根据权利要求1所述的基于电容感测的纸币检测装置，其特征在于，所述电容感测传感器(7)采用FDC2214电容感测传感器。6.根据权利要求1所述的基于电容感测的纸币检测装置，其特征在于，所述微处理器(8)采用STM32H...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄健，
申请(专利权)人：西京学院，
类型：发明
国别省市：