关于硬币清分机设计的相关研究
硬币分拣器设计毕业设计论文
14 届毕业设计硬币分拣器学生姓名学号所属学院机械电气化工程学院专业班级指导老师日期绪论1.1硬币清分机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新阶段，创造美好生活环境是金融行业发展的巨大推动力。
硬币分点机研究与开发﹡
硬币分点机研究与开发﹡宋继祥（淮南职业技术学院安徽淮南 232001）摘要：硬币分拣装置是一种自动分拣各类币种硬币的装置，该装置利用四种直径的分拣孔进行分拣，该装置只要包含动力驱动单元，硬币分离单元，硬币输送单元和硬币计数单元。
在所述硬币输送单元端分别对应着各种硬币储币单元。
该硬币分拣装置是一种智能化金融装备，集硬币币种分拣、收集、计数等功能于一体，该装置每分钟能处理150枚，是人工处理能力的50倍，能有效、便捷地解决当前银行、公交汽车公司、商场等部门清点硬币花费大量人工时间及成本的难题。
适用于大量硬币需要分拣计数的场合，该装置性能价格比高，满足经济性要求。
关键词：硬币、分拣、计数中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：Coin sorting machine design manualSong JiXiang(Huainan Vocational Technical College, Anhui Huainan 232001)Abstract:Coin sorting device is an automatic sorting device of all kinds of currency COINS, the device USES four sorting whole diameter for sorting, as long as the device contains a power drive unit, coin separation unit, transmission unit and coin counting unit coin. It is coin conveying unit side corresponding to various coin currency unit.The coin sorting device is a kind of intelligent financial equipment, collection of coin currency sorting, collecting, counting, and other functions into an organic whole, the device can handle 150 per minute, is 50 times of artificial processing capacity, effective, convenient way to solve the current Banks, bus companies, shopping malls and other department counts COINS to spend a lot of artificial time and cost. Suitable for the occasion of a lot of coin sorting count, high cost performance, and satisfies the requirement of economy.Keywords: coins, sorting and counting0 前言硬币作为一种流通货币，在一个国家金融系统中是不可缺少的重要组成部分。
硬币清分机电路设计
学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
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本学位论文属于1、保密□，在_________年解密后适用本授权书。
2、不保密□。
（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：年月日导师签名：年月日目录摘要 (1)关键字 (1)Abstract (2)Keywords (2)第一章绪论 (3)1.1硬币清分机的课题背景 (3)1.2硬币清分机研究的目的和意义 (3)1.3 国内外的硬币清分研究现状和发展趋势 (4)1.4我国的硬币体系 (4)1.5硬币检测方法概述 (6)1.5.1机械式检测识别 (6)1.5.2电涡流传感器检测识别 (6)1.5.3基于硬币图像的检测识别 (6)第二章硬币清分系统设计方案及机械结构设计 (7)2.1硬币清分系统设计方案 (7)2.2分离盘设计 (8)2.3计数显示方法设计 (11)第三章硬币清分机电路设计 (12)3.1AT89C52单片机简述 (12)3.2整体电路设计 (13)3.3电源电路 (14)3.4电机驱动电路 (15)3.5光电计数电路 (16)3.6LED数码管显示电路 (17)3.7报警电路 (18)第四章硬币清分机程序设计 (19)4.1主程序流程 (19)4.2 T0中断 (24)4.3显示子程序 (24)第五章硬币清分机仿真 (25)5.1Protues仿真软件 (26)5.2数码管显示和电机驱动仿真 (27)总结 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录 (32)35 1单片机硬币清分系统学生：步俊华指导老师：万钧力（三峡大学电气与新能源学院）摘要：到目前为止，国家已经进行了第五版人民币的发行，小面额货币的投放不断加大，这使得硬币的投放量大幅度增加，大到银行、大型超市和公交公司等服务业公司，小到市场街市、便利店和家庭等，都会使用大量的硬币[1]。
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。
硬币清分机设计论文
摘要本文研究了硬币自动清分设备的技术方案与技术方法。
通过对国内外先进硬币清分设备原理的分析，并结合国内用户的使用环境及使用要求，开发基于单片机计数技术，并设计相应的控制电路。
可根据硬币材质的差别实现可靠的清分。
本文通过对硬币清分的方法及其工作流程的分析研究，设计了机电一体化硬币自动清分设备的系统构成方案，主要包括：执行机构方案、适应不同币种的精密调整机械手、自动夹持和传动系统方案、动作的总体控制方案。
在此基础上，本文讨论了清分机各主要部件的设计问题，给出单片机控制的工作流程。
为进一步研制具有硬币的自动计数、清分、功能的多功能清分机打下了基础。
关键词：单片机，硬币计数，硬币清分技术IABSTRACTThe main topic of this paper is about techno-scheme design of automatic coinwrapping machine and the methods of identifying false coins. According to analyzingmechanism of advanced system at home and aboard, then combining the servicesituation and requirement of domestic users, an integrate design method is offered. Thepaper focused on studying coin identification testing technology based onelectromagnetics, and designing corresponding syntony circuit to found a reliabledynamic technique to distinguish false coins according to the difference of the material.The paper gives scheme of minitype Mechatronics used in automatic coin wrapping,analyses work progress and structure of this system which mainly includes blue print ofimplement organ, precision mechanical hand fit for series coins, scheme of automaticclamp and driving system, integrate control scheme of this machine. Moreover thepaper introduce the parts design of the wrap equipment in detail and make flowchart ofthe system based on single-chip computer control, which establishes base for furtherdesigning multifunctional machine with the functions of the autometic counting,identifying and wrappKEY WORDS: Single chip microcomputer,COINS and distribution echnology,COINS and distribution technology目录II第1章绪论 (5)1.1 引言 (5)1.2问题的提出和研究本课题的意义 (5)1.3国内外现状及发展趋势 (6)1.4本论文主要研究工作 (7)1.4.1论文的主要研究内容 (7)1.4.2论文的内容安排 (7)1.4.3需要解决的技术关键 (8)第2章硬币包装机的总体方案设计 (9)2.1 硬币包装机的性能要求 (9)2.2硬币包装系统的基本工作流程分析 (10)2.3硬币包装系统的总体技术方案 (11)2.3.1初步设计 (11)2.3.2方案选择 (11)第3章硬币清分机传动装置的设计 (12)3.1 设计说明 (12)3.2电动机的选择 (12)3.3V带轮的传动设计 (13)3.3.1V带轮的设计要求 (13)3.3.2V带轮的材料 (13)3.3.1V带轮的结构 (13)3.3.1相关计算 (13)3.3.1V带轮的结构设计 (14)3.4锥齿轮的设计 (15)3.4.1选者齿轮材料 (15)3.4.2计算主要尺寸参数 (16)第4章硬币清分机计数装置设计 (17)4.1 引言 (17)I I I4.2计数装置的设计要求 (18)4.3计数装置的选择 (19)4.3.1光电计数机工作原理 (19)第5章硬币清分机控制系统的设计 (20)5.1 自动控制功能及过程分析 (20)5.2单片机控制系统的应用 (21)结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)I V第1章绪论1.1 引言货币是国家的“名片”，代表着国家的形象。
一种拨片漏盘式硬币清分机的研究
49工业技术1 作品简介 作品主体如图1所示，长52cm，宽52cm，高96cm。
整个作品主要分为四大部分：漏斗装置、分离装置、接收装置、电控装置。
其分离原理是根据硬币直径的不同，硬币在拨片旋转的过程中下落到不同孔径的圆形漏盘上，从而实现分离工作。
该作品不仅具有制作成本低、机构简单、工作效率高的特点，还可实现对硬币的清点和整理。
工作过程：首先将硬币倒入漏斗，打开漏币电磁开关，使硬币下落。
再打开减速电机开关，使电机带动主轴旋转，弹性拨片将1元硬币从圆筒开口处（开口大小为被扫出硬币直径1.5倍）扫出，5角和1角硬币则落入下层漏盘，从而实现分离。
5角和1角硬币的分离与此相同。
硬币被扫出后将进入圆桶两侧的不锈钢轨道，不锈钢轨道采用氩弧焊拼接，然后再进入不锈钢管，通过不锈钢管时，两侧的光电计数器进行计数（光电感应位置应位于不锈钢管最低处），最后落入亚克力收集管。
收集管安装在由槽轮装置带动的六工位收集盘上，当计数器每记满50枚硬币时，PLC 发出指令，控制槽轮机构使收集盘旋转60º，此时下一个收集管与不锈钢管对齐，继续接收硬币，如此循环。
一种拨片漏盘式硬币清分机的研究王志钢,陈 斌,王 飞（宁波工程学院,浙江 宁波 315211）摘 要：随着硬币取代小额纸币的趋势日益明显，主流市场上的硬币清分机又存在价格高昂、结构复杂、一次分离量少的问题，因此研制一款结构简单、功能多样、高效可靠的新型硬币清分机十分必要。
本文依据硬币直径的不同，通过结构设计上的改进和创新，成功设计出一分钟至少能分离三百枚硬币的新型硬币清分机。
对硬币高效的分离、清点、收集、整理，使其具有一定的实用价值和市场推广前景。
关键词：拨片；漏盘；硬币清分机DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2018.01.042图1 主体2 设计方案 （1）漏斗装置。
漏斗装置由摇杆滑块机构、电磁铁、拨叉、漏斗、轨道等组成。
漏斗的使用有效的增加了硬币的储存量，避免频繁的人工倒币，提高了工作效率。
高效硬币清分机的设计与应用研究
高效硬币清分机的设计与应用研究
龚勇镇;许卢伟;陈添德;邓昌奇;乔东凯
【期刊名称】《机械与电子》
【年(卷),期】2017(035)007
【摘要】设计了一种高效硬币清分机,介绍了其基本工作原理.对硬币分类机构进行了优化改进,设计了可靠的硬币清点模块,有效解决了叠币、甩币等问题.根据要求制作出了硬币清分机样机,并对其进行了多次试验.结果表明,该清分机运行可靠、清分效率和准确率高,具有广阔的应用前景.
【总页数】4页(P39-42)
【作者】龚勇镇;许卢伟;陈添德;邓昌奇;乔东凯
【作者单位】广东石油化工学院机电工程学院,广东茂名 525000;广东石油化工学院机电工程学院,广东茂名 525000;广东石油化工学院机电工程学院,广东茂名525000;广东石油化工学院机电工程学院,广东茂名 525000;广东石油化工学院机电工程学院,广东茂名 525000
【正文语种】中文
【中图分类】TH122;TH693
【相关文献】
1.一种拨片漏盘式硬币清分机的研究 [J], 王志钢;陈斌;王飞
2.硬币清分机的研究与开发 [J], 赵驰;李亚军;张杨鑫;赵轲
3.农田清石整地机的设计与应用研究 [J], 谭兴宇
4.小型清筛机筛分机构的研究 [J], 钟建国
5.ST800A型硬币清分机造型设计研究 [J], 郭星;商云男
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盘形滑道式硬币清分机的设计分析
盘形滑道式硬币清分机的设计分析摘要：随着时代的发展，我国的经济发展越来越迅速，各方面都得到了提高。
小面值的纸币越来越不方便，用到的地方也越来越少。
硬币以其小巧便携的优点，逐渐代替了纸币的应用场合。
但是硬币的大量使用为后期的收集、整理增加了困难。
为此，团队设计了一种盘形滑道式硬币清分机，本设计创新点在于依据硬币不同面值尺寸差异，采用三层筛选，盘形滑道上开有不同尺寸的圆形槽，用于筛分不同面值硬币；为了防止硬币叠加影响清分效果，每层滑道层间隙小于两枚硬币后，均采用扫杆推动硬币做圆周运动，最终从出币口处掉落，完成分拣。
并通过NX运动仿真分析验证了结构可行性。
关键词：硬币；盘形滑道式；清分机；1 前言我国现在市面上的硬币分为1元硬币、5角硬币和1角硬币。
由于现在科技与人民生活水平水平的提高，2分和1分面值的硬币，现已进入收藏行列，不在进行市面的流通。
甚至有些发达地区五角和一角的硬币也逐渐推出流通行列。
目前，就硬币清分模式来看主要可以从面值、尺寸、重量、磁性等存在的差异来设计结构。
2 硬币分选机构的研究现状硬币分拣机已有很多年的历史，它的发展已经逐渐完善。
以前很难解决掉的疑难问题，现在都已经成为了常识。
国外驰名厂家有荣光、SCANCOIN AB。
国外硬币筛选发展比国内硬币早出很多年，它们的分拣技术也较我国更为先进成熟。
其硬币分拣机的传递动力的转轴，在转动时声音很小甚至听不到声音，传动过程安全平稳，不会发生意外情况。
当硬币分拣完成，从出币口处调出来的时候，电子继电器就会记下每一个通过的硬币，并且电子继电器会累积计数，从而达到计数的功能。
继电器计的数字会通过点在显示屏显示出来，方便应用人员统计。
通过对已有硬币清分原理的理解，分析当下的清分机器，主要都是利用离心转盘、震动装置、滑槽漏孔、滑槽漏缝、传送带、卧式直线轨道、螺旋立式轨道等机构，将硬币进行清分、整理。
[1]装置设计主要技术难点：(1)硬币在装置输送过程中容易发生堆叠和堵塞现象；(2)要保证硬币在计数区逐个通过，方便计数；(3)要结构简单、体积小且确保分离的准确性；(4)要规避大量硬币对硬币清分机器造成的巨大冲击力等问题。
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关于硬币清分机设计的相关研究
摘要金属硬币在日常生活中普遍存在，在流通过程中其所具有的耐磨损、寿命长、使用方便和制作美观统一等特点比较突出，对于商场、公交、地铁等均起到了至关重要的作用。
但是面对大量的硬币，怎样才能够对其進行高效清分已经成为现在研究的热点，既要保证较高的效率，同时还需要控制准确率。
设计硬币清分机，本质上就是利用更少的人力来达到最佳清分效果，本文就其设计相关内容进行了简单分析。
关键词硬币清分机；设计；准确率
金属硬币一直都是我国流通货币，面对大量的硬币，在对其清分时，基本上还是依靠手工方式，不仅劳动强度大、工作效率低，而且容易出现错误，无法保证清分结果的准确性。
因此硬币清分机的需求会日趋增加，应根据硬币特性，对硬币清分机工作原理进行确认，然后做好各细节设计，争取以较低的成本来达到高效的硬币清分效果。
1 硬币清分机应用现状
硬币清分机的出现，对提高硬币清分工作效率具有非常高的实际应用，代替了传统的手工作业方式，不仅可以解放更多劳动力，并且在保证工作效率的同时，提高清分结果准确性。
但从整体上来看，我国对于此方面的研究还比较少，虽然取得了一定研究成果，但还需要做深层次的研究。
现在市场所存的硬币清分机可分为低档、中档、高档三个类别，分拣速度分别是：1000枚/分、1000～1500/分钟和大于1500枚/分。
从技术层面进行分析，我国现在相对成熟的自动清分技术多是以物理技术作为依据，即通过硬币直径、材料、厚度等参数进行区分，系统结构设计简单，运行维护便利，并且可保证较高准确率的清分效果[1]。
其大部分均采用的立式结构形式，具有更大储备量，分币速度更快，同时还具有噪音小、误差低等优点，在公交、银行、地铁等领域中具有较大应用优势。
2 硬币清分机工作原理
硬币清分机结构部分主要包括筛网、接币桶、电机以及储币桶等组成，各模块相互配合作业，达到清分硬币的功能。
系统设置成旋转转盘式硬币清分结构，上面顺时针设置1元、5角、1角落币槽，利用电机来带动带币转盘旋转，且带币转盘与转盘底板相互贴合。
在实际操作中，分次来进行清分，主要是预防一次性导入过多硬币而造成堵塞，确保清分过程的顺畅性。
即将混合在一起不同面值的硬币倒入硬币漏斗内，机器启动后利用单片机来对漏斗内硬币的下落与停止动作进行控制。
硬币下落到倾斜带币转盘上，电机会带动带币转盘顺时针旋转，促使上面的硬币进行圆周运动。
圆形带币转盘上设置有不同面值硬币直径相符的圆孔，硬币经过转盘底板上对应的落币槽时，将会落入相应的集币槽内，然后下滑到相应管道出口位置，完成硬币清分[2]。
其中，该设备还就硬币下落位置安装有对光传感器，通过单片机来进行控制，完成清分后硬币数量的准确计量，最后
将清分结果显示到显示屏上。
3 硬币清分机设计要点
3.1 硬币分类模块
硬币分类模块为整个设备设计的要点，设计是否合理在根本上决定了最终的清分效果。
旋转式硬币分类结构中，核心为带币转盘设计，尽量不要选择普通塑料圆盘式结构，因为当带币转盘进入到高速运转状态后，受到离心力影响，硬币会脱离转盘，轻则无法有效清分，重则会造成设备损坏。
基于硬币清分机使用可靠性与高效性，需要对带币转盘进行优化设计，确保在实际操作中可以保持较高清分效率。
可就普通塑料圆盘结构进行改良，将其边缘设计成一定翘起弧度，对硬币起到保护效果，避免受到离心力影响甩出。
综合实验对比后，确定角度18°状态下清分效果最佳，同时还可以利用离心力将硬币落入带币槽内。
此种设计方法，可以提高带币转盘的转速，在同样时间内完成更多数量硬币的清分。
在实际操作中，不同面值的硬币可以通过带币转盘以及下方的圆形底板落币盘硬币槽顺利落下。
带币转盘将硬币带到落币槽时，1元、5角、1角面值的硬币会依次对应落币槽落下，完成硬币的清分。
其中，要做好齿轮传动机构的设计，搭配单片机对电机运行状态进行调整，以此来控制硬币最终送入量。
为避免带币盘圆孔出现叠币问题，针对硬币分类结构设置了挡板，同时还可以避免硬币受离心力作用甩出，提高硬币清分结果准确性。
3.2 清点模块设计
（1）数据采集。
为满足硬币清分机有效运行，提高清点结果准确性，对于数据采集单元，共设置了3个额定电压为15V的对光传感器，来对不同硬币下落位置进行数据采集。
当硬币从对应落币槽落下时，将会经过发光二极管发射端与接收端中间，阻挡二级发射端的光向接收端发射，进而输出电压会发生变化[3]。
这样通过对输出电压变化次数进行统计，便可确定落下的硬币数量，然后输出脉冲信号。
（2）数据处理。
选择型号合适的单片机，完成相应程序的编写与输入，根据设定的步骤来实现相应功能。
其中，所设置的单片机除了要对电机运行状态进行控制外，同时还要计数光电器件所输出的电脉冲信号，利用LED数码管将最终计数结果显示出来。
（3）数据输出。
包括显示屏与操控面板两个部分，根据计数结果来显示在显示屏幕上，包括硬币总数量、单种硬币数量、硬币总净额以及单种硬币金额等。
其中，显示屏应具有良好的人机交互性，提供简易介绍，可以完成相应操作。
3.3 整理模块设计
在完成硬币清分后，需要对大量的硬币进行有效整理，降低后续工作难度。
此模块的设计，均在各出币口设置有容量为50个硬币的硬币桶，且设置成倾斜15°状态，减少硬币竖立的情况。
4 结束语
针对硬币清分机进行设计，需要以降低实际操作难度，提高工作综合效率为目的，确定设备基本结构，然后做好各模块设计，确保其可以可靠稳定运行，完成不同面值硬币的清分工作。
参考文献
[1] 迟增贤，张艺，王宗利，等.一种小型硬币清分机的设计[J].河北农机，2018，（01）：64.
[2] 刘洋，王庆，王丽丽.新型环保硬币清分机的设计[J].科技风，2017（16）：4.
[3] 龚勇镇，许卢伟，陈添德，，等.高效硬币清分机的设计与应用研究[J].机械与电子，2017，35（07）：39-42.
代小伟（1983-），男，河南许昌人，学历：本科，研究方向：机械设计。