專利名稱：多向量分析硬幣鑒別模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種硬幣鑒別設(shè)備所使用的配套部件，特別是一種多向量分析硬幣鑒別模塊。
背景技術(shù)：
硬幣是一種特殊的貨幣形式，它的存在更加豐富了人民幣的種類。我國(guó)發(fā)行人民幣時(shí)，硬幣是作為輔幣來(lái)發(fā)行，其占據(jù)很大數(shù)量，在國(guó)際上絕大多數(shù)國(guó)家也全部或主要使用硬幣作為流通輔幣。在當(dāng)前，由于國(guó)內(nèi)對(duì)硬幣鑒別清分設(shè)備的研究和投入出現(xiàn)一個(gè)較為真空的區(qū)間，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)對(duì)硬幣的鑒別清分裝備長(zhǎng)期處于一個(gè)空白。也因?yàn)樯鲜龅慕鹑谘b備技術(shù)空白，導(dǎo)致在硬幣在流通同時(shí)，被不法人員滲入大量的假幣擾亂金融秩序。外形仿造得幾乎可以以假亂真的假幣，令各地金融機(jī)構(gòu)和商業(yè)機(jī)構(gòu)頭痛不已。多年來(lái)也因?yàn)檫@一現(xiàn)狀，對(duì)相關(guān)聯(lián)的企業(yè)造成了巨大的損失。近年來(lái)在各大媒體中不斷有這類的報(bào)道，并且流通市場(chǎng)和各大型媒體不斷呼吁希望能有解決這一難題的方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了填補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的空白而發(fā)明一種集硬幣鑒別、清分、排放、統(tǒng)計(jì)于一體的多向量分析硬幣鑒別模塊。
本發(fā)明的目的是按如下的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明所述的多向量分析硬幣鑒別模塊，由信號(hào)產(chǎn)生電路、信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)測(cè)量電路和硬幣判別電路四個(gè)部分組成；信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生正弦波信號(hào)，該正弦波信號(hào)的振蕩頻率、振蕩幅度和輸出阻抗，隨所投入的硬幣而變化；信號(hào)調(diào)理電路將信號(hào)產(chǎn)生電路輸出的正弦波信號(hào)整形得到方波門(mén)控信號(hào)，信號(hào)調(diào)理電路將方波門(mén)控信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)測(cè)量電路；信號(hào)測(cè)量電路對(duì)所輸入的方波門(mén)控信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，包括測(cè)量信號(hào)頻率、幅度和門(mén)控信號(hào)時(shí)間，測(cè)量得到的數(shù)據(jù)輸入硬幣判別電路；硬幣判別電路對(duì)所輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行判別后輸出硬幣的種類和真假。
通過(guò)對(duì)現(xiàn)在國(guó)內(nèi)廣泛流通的硬幣作的大量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于每一種幣值的硬幣都有一特征振蕩頻率范圍(fnmin～fnmax)、特征幅度范圍(vnmin～vnmax)、通過(guò)電感時(shí)間(τnmin～τnmax)與之相對(duì)應(yīng)。將這些特征值存入EEPROM中，在鑒別過(guò)程中，必然會(huì)測(cè)到各種硬幣包括假幣的振蕩頻率、幅度和通過(guò)電感時(shí)間，將所測(cè)到的特征值與真幣的特征值進(jìn)行比較，如果fnmin≤f≤fnmax、τnmin≤τ≤τnmax、vnmin≤v≤vnmax三式同時(shí)成立，則認(rèn)為被測(cè)量的硬幣為真幣，幣值為n；如果不在任何一個(gè)范圍之中，就認(rèn)為被測(cè)量的是假幣。
本發(fā)明的積極效果在于其可快速準(zhǔn)確地辨別出硬幣的真假，為國(guó)家和企業(yè)挽回經(jīng)濟(jì)上的損失


圖1是本發(fā)明電路方框2是信號(hào)產(chǎn)生部分電路3是信號(hào)調(diào)理部分電路4是信號(hào)測(cè)量和硬幣判別部分電路圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明所述的多向量分析硬幣鑒別模塊，由信號(hào)產(chǎn)生電路、信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)測(cè)量電路和硬幣判別電路四個(gè)部分組成；信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生正弦波信號(hào)，該正弦波信號(hào)的振蕩頻率、振蕩幅度和輸出阻抗，隨所投入的硬幣而變化；信號(hào)調(diào)理電路將信號(hào)產(chǎn)生電路輸出的正弦波信號(hào)整形得到方波門(mén)控信號(hào)，信號(hào)調(diào)理電路將方波門(mén)控信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)測(cè)量電路；信號(hào)測(cè)量電路對(duì)所輸入的方波門(mén)控信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，包括測(cè)量信號(hào)頻率、幅度和門(mén)控信號(hào)時(shí)間，測(cè)量得到的數(shù)據(jù)輸入硬幣判別電路；硬幣判別電路對(duì)所輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行判別后輸出硬幣的種類和真假。
如圖2所示，信號(hào)產(chǎn)生電路是整個(gè)識(shí)別器的核心部分，它是一個(gè)電容三點(diǎn)式振蕩器。圖中的電感L1是一對(duì)平行安裝的平面電感，兩個(gè)電感都是8層電路板，大小是28*26mm，當(dāng)物體經(jīng)過(guò)電感線圈時(shí)，振蕩頻率、振蕩幅度和輸出阻抗都將發(fā)生變化，由于不同面值硬幣的大小、材質(zhì)、厚度、導(dǎo)電率、導(dǎo)磁率的不同，對(duì)應(yīng)的頻率、幅度和硬幣通過(guò)電感的時(shí)間也就不同。C01、C02、C03和C04必須選用湯姆遜高精度電容，才能得到頻率、幅度穩(wěn)定的振蕩信號(hào)，C04容值范圍需在990-1010PF之間。
如圖3所示，信號(hào)調(diào)理部分將信號(hào)產(chǎn)生部分輸出的正弦信號(hào)分成兩路，一路通過(guò)施密特電路CD4069放大100倍整形后得到方波，以便于后續(xù)電路測(cè)量信號(hào)頻率；另一路利用運(yùn)放LM358實(shí)現(xiàn)一個(gè)比較器，無(wú)硬幣通過(guò)線圈時(shí)，信號(hào)的幅度在8V以上，比較器輸出低電平；當(dāng)硬幣通過(guò)線圈時(shí)，信號(hào)的幅度將降低，比較器輸出高電平；硬幣離開(kāi)線圈后，信號(hào)的幅度又將恢復(fù)到8V以上，比較器又將輸出低電平，因此比較器輸出的是一個(gè)門(mén)控信號(hào)，門(mén)控信號(hào)為高電平表示硬幣正在通過(guò)線圈，后續(xù)電路開(kāi)始測(cè)量頻率和幅度，同時(shí)門(mén)控信號(hào)的長(zhǎng)度也是區(qū)分硬幣的一個(gè)參量。
如圖4所示，信號(hào)測(cè)量部分由可編程CPLD芯片XC95108實(shí)現(xiàn)，包括測(cè)量信號(hào)頻率、幅度和門(mén)控信號(hào)時(shí)間，測(cè)量得到的數(shù)據(jù)由單片機(jī)AT89C52判別后輸出硬幣的種類和真假。單片機(jī)不斷檢測(cè)門(mén)控信號(hào)的狀態(tài)，一旦門(mén)控信號(hào)為高電平立即通知XC95108開(kāi)始測(cè)量，門(mén)控信號(hào)為低時(shí)停止測(cè)量，并從XC95108中讀取測(cè)量數(shù)值。XC95108測(cè)量采用等精度測(cè)量方法，即根據(jù)參考信號(hào)和待測(cè)信號(hào)在相同時(shí)間內(nèi)的計(jì)數(shù)值的比決定待測(cè)信號(hào)的參數(shù)。AT89C52和XC95108之間采用8位并口通信，AT89C52的P2.0、P2.1和P2.2四個(gè)引腳作為地址信號(hào)，從而將測(cè)量數(shù)據(jù)分成6次讀取。AT89C52的P1.0對(duì)應(yīng)XC95108內(nèi)部計(jì)數(shù)器模塊的開(kāi)始/停止信號(hào)，P1.1對(duì)應(yīng)XC95108內(nèi)部計(jì)數(shù)器模塊的清零信號(hào)，兩個(gè)計(jì)數(shù)器均為22位。
本發(fā)明利用改進(jìn)的電容三點(diǎn)式振蕩器產(chǎn)生振蕩，當(dāng)硬幣通過(guò)電感線圈時(shí)，由于渦流的作用，使振蕩器振蕩頻率發(fā)生變化，同時(shí)，硬幣通過(guò)電感線圈時(shí)會(huì)使渦流損耗增加，Q值下降，振蕩器的輸出阻抗減小，最終導(dǎo)致幅度發(fā)生變化，根據(jù)頻率、幅度的變化來(lái)測(cè)定硬幣通過(guò)電感線圈的時(shí)間，最后利用AT89C52和XC95108實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率、幅度和時(shí)間的測(cè)量，并同時(shí)利用這三個(gè)參量區(qū)分硬幣種類，判斷硬幣真假。
權(quán)利要求
1.一種多向量分析硬幣鑒別模塊，其特征在于本發(fā)明所述的多向量分析硬幣鑒別模塊，由信號(hào)產(chǎn)生電路、信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)測(cè)量電路和硬幣判別電路四個(gè)部分組成；信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生正弦波信號(hào)，該正弦波信號(hào)的振蕩頻率、振蕩幅度和輸出阻抗，隨所投入的硬幣而變化；信號(hào)調(diào)理電路將信號(hào)產(chǎn)生電路輸出的正弦波信號(hào)整形得到方波門(mén)控信號(hào)，信號(hào)調(diào)理電路將方波門(mén)控信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)測(cè)量電路；信號(hào)測(cè)量電路對(duì)所輸入的方波門(mén)控信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，包括測(cè)量信號(hào)頻率、幅度和門(mén)控信號(hào)時(shí)間，測(cè)量得到的數(shù)據(jù)輸入硬幣判別電路；硬幣判別電路對(duì)所輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行判別后輸出硬幣的種類和真假。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多向量分析硬幣鑒別模塊，其特征在于所述信號(hào)產(chǎn)生電路是一個(gè)電容三點(diǎn)式振蕩器，電感L1是一對(duì)平行安裝的平面電感。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多向量分析硬幣鑒別模塊，其特征在于C04容值范圍需在990-1010PF之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多向量分析硬幣鑒別模塊，其特征在于兩個(gè)電感都是8層電路板，大小是28*26mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多向量分析硬幣鑒別模塊，其特征在于所述信號(hào)調(diào)理部分將信號(hào)產(chǎn)生部分輸出的正弦信號(hào)分成兩路，一路通過(guò)施密特電路CD4069放大100倍整形后得到方波；另一路利用運(yùn)放LM358實(shí)現(xiàn)一個(gè)比較器，比較器輸出的是一個(gè)門(mén)控信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多向量分析硬幣鑒別模塊，其特征在于信號(hào)測(cè)量部分由可編程CPLD芯片XC95108實(shí)現(xiàn)，包括測(cè)量信號(hào)頻率、幅度和門(mén)控信號(hào)時(shí)間，測(cè)量得到的數(shù)據(jù)由單片機(jī)AT89C52判別后輸出硬幣的種類和真假。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多向量分析硬幣鑒別模塊，其特征在于AT89C52和XC95108之間采用8位并口通信，AT89C52的P2.0、P2.1和P2.2四個(gè)引腳作為地址信號(hào)，從而將測(cè)量數(shù)據(jù)分成6次讀取。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多向量分析硬幣鑒別模塊，其特征在于AT89C52的P1.0對(duì)應(yīng)XC95108內(nèi)部計(jì)數(shù)器模塊的開(kāi)始/停止信號(hào)，P1.1對(duì)應(yīng)XC95108內(nèi)部計(jì)數(shù)器模塊的清零信號(hào)，兩個(gè)計(jì)數(shù)器均為22位。
全文摘要
本發(fā)明是一種硬幣鑒別設(shè)備所使用的配套部件，特別是一種多向量分析硬幣鑒別模塊，由信號(hào)產(chǎn)生電路、信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)測(cè)量電路和硬幣判別電路四個(gè)部分組成；信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生正弦波信號(hào)，該正弦波信號(hào)的振蕩頻率、振蕩幅度和輸出阻抗，隨所投入的硬幣而變化；信號(hào)調(diào)理電路將信號(hào)產(chǎn)生電路輸出的正弦波信號(hào)整形得到方波門(mén)控信號(hào)，信號(hào)調(diào)理電路將方波門(mén)控信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)測(cè)量電路；信號(hào)測(cè)量電路對(duì)所輸入的方波門(mén)控信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，包括測(cè)量信號(hào)頻率、幅度和門(mén)控信號(hào)時(shí)間，測(cè)量得到的數(shù)據(jù)輸入硬幣判別電路；硬幣判別電路對(duì)所輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行判別后輸出硬幣的種類和真假。本發(fā)明可快速準(zhǔn)確地辨別出硬幣的真假，為國(guó)家和企業(yè)挽回經(jīng)濟(jì)上的損失。
文檔編號(hào)G07D7/00GK1979563SQ20051012799
公開(kāi)日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月9日
發(fā)明者蔡寧, 甄文峰 申請(qǐng)人:蔡寧, 甄文峰