Strain sensor的硬币识别装置
简易硬币识别器的设计
简易硬币识别器的设计硬币识别器的设计是一项复杂而关键的任务，它的目标是将输入的硬币映射到相应的类别，并提供准确的识别结果。
在设计硬币识别器时，需要考虑硬币的外观特征、图像处理技术和机器学习算法等因素。
下面是一个简易硬币识别器的设计概述，其中包括图像采集、图像预处理、特征提取和分类器训练等步骤。
首先，硬币识别器需要采集硬币的图像。
可以使用数字相机或者智能手机等设备进行硬币的图像采集。
在图像采集时，需要确保硬币摆放在一个清晰的背景下，并采集多张不同角度和光照条件下的硬币图像，以获得更全面的训练数据。
接下来，对采集到的硬币图像进行预处理。
预处理步骤主要包括图像去噪、灰度化和边缘检测等操作。
去噪可以使用滤波算法（如中值滤波或高斯滤波）来消除图像中的噪声，使得后续的处理更加准确。
灰度化是将彩色图像转换成灰度图像，可以使用常见的方法如RGB平均、加权平均和分量法等。
边缘检测可以使用Sobel算子、Canny算子或者拉普拉斯算子等常用边缘检测算法。
在预处理完成后，需要对硬币图像进行特征提取。
特征提取是硬币识别器的关键步骤，它需要从图像中提取出与硬币类别相关的特征。
常见的特征包括尺寸、形状、纹理、颜色等。
可以使用不同的特征提取方法来获取这些特征信息。
例如，可以使用形状描述子（如傅里叶描述子、Zernike描述子）来提取硬币的形状特征；可以使用纹理特征提取算法（如灰度共生矩阵、小波纹理特征）来提取硬币的纹理特征；还可以使用颜色特征提取算法（如颜色矩、颜色直方图）来提取硬币的颜色特征。
最后，使用机器学习算法对提取到的硬币特征进行分类器的训练。
机器学习算法可以根据硬币的特征值将其分类为不同的类别。
常见的机器学习算法包括支持向量机（SVM）、随机森林（Random Forest）、卷积神经网络（Convolutional Neural Network，CNN）等。
在分类器训练时，需要选择合适的特征表示方法和机器学习算法，并使用训练集和测试集来验证分类器的性能。
3.4.5硬币处理单元
支架材料：2mm厚冷呀轧钢板 （镀锌） 硬币钱箱：塑料外壳、不锈钢内 胆，可存2000枚硬币 硬币钱箱特点：耐冲击性、耐磨， 耐腐蚀
硬币钱箱结构示意图
5、国产CAS-001硬币处理单元
（1）硬币处理单元技术参数
硬币处理单元技术参数表
（2）工作原理 CAS-001硬币处理单元安装 在自动售票机(TVM)内,对乘客购 票时投入的币进行真假识别、接 收、原币返还等操作,乘客购票后 还要进行找零,存入硬币。自动售 票机结账时模块还要完成清币等 操作。 硬币识别接收 找零
刮卡机构从A、B任一票箱刮出一张票卡。 升降机构位置升高一张卡的高度票卡同时被送到读写区,读写操作合格送票 卡出去,读写操作不合格送入废票箱。
(3)测试方法
在测试前先要做好接线工作,方法为:先接串口线,后接电源线。在把线缆 接好后,还要在测试工具上进行相应的设置,在点击“通讯设置”菜单后,会弹 出对话框图3.39。
1、运营状态信息 2、时钟显示和设置 3、运行版本信息 4、部件运行状态信息 5、硬币清零菜单或指令 6、打印账单菜单或指令 7、部件测试账单或指令 8、关机、复位菜单或指令
乘客显示器是自动售票机人机界面操作的主要部件,乘客根据显示 器提示界面,通过加装在乘客显示器上的触摸屏选择进行购票操作 乘客显示器安装在自动售票机前面板乘客操作范围内,用于显示有 关购票操作信息 乘客显示器显示字体为中文,在需要时可选择用英语显示,显示语 言类型作为参数设置 在乘客购票过程中,乘客显示器能显示乘客所选择的目的地车站、 票种、张数、付费总金额、已投币金额等信息 乘客显示器能显示所有可发售的票种、张数、各种付费方式、交 易取消,交易确认等选择按钮供乘客选择 在交易过程中,乘客显示器能指示乘客下一步的操作,并能提示其 无效操作 在设备故障、关闭或暂停服务时,乘客显示器能显示相关的信息乘 客显示器还可以替代运营状态显示器,用于显示当前设备的运式和操作 模式，包括暂停服务、暂无找零、关闭、只收硬币、只收纸币、只找 硬币、只找纸币。
硬币鉴别系统
HIJ 构 成 微 机 控 制 系 统 。 HIJ 带 有 *KL 片 内 EIMN? 、
具有适 应 新 币 种 、 剔除老币种的学习功 #!FL 片 内 MO? ，
《 微型机与应用》 !""! 年第 ## 期
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序、 频率测量服务程序、 硬币识别子程序、 显示子程序、 语 音子程序、 电磁铁驱动子程序等。通过对中断服务程序、 各种功能子程序的修改，可以使系统完成各种需要的功 能， 方 便 地对 系 统 进 行 升 级 。图 8 、 图 7 给出了主程序与学 习中断服务程序的流程图。
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总
结
本文介绍了采 用 电 涡 流 式 传 感 器 ， 结 合 互 补 型 的 算 法， 通 过 单 片 机 控 制 研 制 开发的硬 币 鉴 别 系 统 。该系统配 以抗电磁干扰结构处理， 试 用 于 无 人 售 票 公 交 车 。实 践 证 明 硬 币 鉴 别 系 统 的 鉴 别 速 度 小 于 2%%;< = 次 ， 在静态条件 识 别 伪 币 准 确 率可 达 下>公 交 车 发 动 机 不 工 作?鉴 别 硬 币 、 在 动 态 条 件 下>发 动 机 开 启 的 待 车 状 态 ?， 准确率 @@A@9B ； 因此具有较高的实用推广价值。 达 @9A’:B ， 参考文献
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电 涡 流 式 传 感 器 原 理 "!#
通常可 以 通过传 感 器 对 硬 币 的 材 质 、 厚 度 、 直 径 、 质
量、 图形图案等特征进行检测， 从而识别硬币的真伪。电 涡 流式传感器是建立在电磁场理论基础上工作的， 其原理 如 图 ! 所示。 为 了 分 析 方 便 ， 可将 硬 币 中 形 成 的 电 涡 流 等 效 为 一 个短路环中的电流，这样线圈与硬币可以等效为相互耦 合的 " 个线圈， 如图 " 所示。
“流水辨银”硬币检测装置设计
采用 0.96OLED 显示屏显示各种信息，包括四种硬币的 数量、总投入金额等，利用单片机的内部 EEPOM 去存储这 些信息，保证断电后存储信息的正确性。利用按键可以对其 进行相应的设置，其中加入电子密码锁的设置，保证了信息 18 | 电子制作 2019 年 11 月
图 2 光电传感器电路图 图 2 中所示 D1 代表红外线发光二极管，D2 代表光敏
人机交互显示模块
硬
币
检
测
STC12C5A60S2
传单片机模块感 Nhomakorabea器 按键模块
图 1 系统总体设计框图
语 音 模 扬声器 块
真假鉴别，但其系统复杂，成本高。其中图像法还对硬币表
模块总体实用效果是使用者可以将四种中国现流通的
面的洁净度要求较高。
壹圆、伍角、大壹角、小壹角硬币在投币轨道口逐个投入，
从以上方法可以看出，对硬币的辨别的装置均是从硬币 当硬币通过流动轨道后，模块会检测出投入硬币的面额，显
电子电路设计与方案
接收管。利用了运算放大器所成的比较器电路，输出其开关 信号。当两管对射放置，即构成对射式光电开关。当被检测 物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时，光电开关就产 生了开关信号。通过 LED 发光二极管的亮灭显示有无检测 物体通过。当检测物体是不透明时，对射式光电开关是最可 靠的检测模式。
的影响下，硬币的使用频率有一定幅度的下降，其主要流通 范围转向了公交车、地铁投币付费和私家纪念收藏以及欠发 达地区的交易流通中 [1]。在这种形势下，对于硬币面值识别 及硬币真假的鉴别技术 [2] 的应用上应该转向实用化、小型化、 生活化、平民化。
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应变传感器的硬币识别装置
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350
ω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。具体电路如图2所示。
1.2 显示电路
通过单片机（at89c51）的软件控制可以实现如下信息的显示：硬
币重量、数量和总额、总额超出设定值时报警、显示超出金额数目，
并显示应退还币值的种类和数量。显示屏采用lcd 128×64 进行显
示。
2 装置工作原理
检测部分采用电阻应变片组成的直流全桥作为测量电路，将硬币
重量非电信号转换为电压信号，供放大和处理[2-3]。信号处理部
分主要有放大和转换部分组成，放大器采取差动放大形式，转换器
采取a/d转换，把检测的模拟量转换成数字量。控制部分和报警显
示部分主要有单片机处理器和lcd液晶显示屏组成，通过单片机的
用户程序实现设计要求的功能，显示器主要显示相关的存储信息，
报警电路主要随意设定币值总额，当逐个放入硬币币值到达所设的
币值时，装置发出提示信号。
3 结语
本文利用传感技术和计算机技术设计了实用性强的硬币检测装
置，通过电路的设计实现了硬币的种类、数量和金额的判断、存储
和显示功能，专职具有结构简单，操作方便，价格便宜等特点。
参考文献
[1]李超，钟艳，刘好杰.基于单片机系统的电子秤设计[j].科学
发展，2012年3期.83.
[2]陈诗茂，万泽君，陆鹏.数字电子秤设计[j].数字技术与应用，
2012年4期.
[3]刘艺柱，郭素娜.基于电涡流传感器的硬币识别系统的设计[j].
数字技术与应用，2010年2期.229-232.