货币识别原理大概.docx

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货币识别原理大概

货币识别器涉及机械、电、光、磁等多个领域的知识,需要各方面互相配合,是自动售货机、自动售卡机等各类自助服务设备的关键部件。

关键词:

硬币识别纸币识别AT89C521货币识别器原理货币识别器主要包括硬币识别与纸币识别两部分。

1.1硬币识别原理我国目前发行的1元、5角和1角硬币的金属原材料是为造币而专门使用的特殊合金,因此在它通过投币入口进入由电感和电容组成的特定高频振荡线路所产生的磁场时,金属材质和体积的差异对电感量的影响大小也出现微弱差异,电感量的变化引起振荡频率的变化,再通过检测频率的变化,与设定值进行比较,确定某种硬币种类后,经窄带选频电路将频率信号变成电压信号输出,完成对金属硬币的识别。

1.2纸币识别原理纸币识别器由主控部分、传感器部件、驱灯组件、A/D转换器、外部存储、电机、模式选择、电源板等组成一个单片机控制的系统,通过多个接口把紫光、磁性、红外穿透引入主控器。

把正常钞票在各传感器接收到的信号进行统计取样、识别,并寄存起来,作为检测的依据。

当识别纸币时,把在各通道接口接收到的信号参数与原寄存起来的信号参数进行比较、判断,若有明显差异时、但立即送出报警信号并截停电机,同时送出对应的信号提示。

1.2.1荧光检测荧光检测的工作原理是针对人民币的纸质进行检测。

人民币采用专用纸张制造（含85%以上的优质棉花）,假钞通常采用经漂白处理后的普通纸进行制造,经漂白处理后的纸张在紫外线（波长为365nm的蓝光）的照射下会出现荧光反应（在紫外线的激发下衍射出波长为420-460nm的蓝光）,人民币则没有荧光反应。

所以,用紫外光源对钞票进行照射并同时用硅光电池检测钞票的荧光反映,可判别钞票真假。

为排除环境光对辨伪的干扰,必须在硅光电池的表面安装一套透过波长与假钞荧光反应波长一致的滤色片。

在荧光检测中,需要注意两个问题:

1.检测空间的遮光。

外界光线进入检测空间会造成误报;2.紫外光源和光电池的防尘。

在点钞过程中有大量粉尘,这些粉尘粘附在光源表面会削弱检测信号,造成漏报。

对第五版人民币,可同时检测荧光字（无色荧光油墨印刷,用另一硅光电池检测,滤色片的透过波长和真钞荧光反应波长一致）以提高辨伪效果。

1.2.2磁性检测磁性检测的工作原理是利用大面额真钞（20元、50元、100元）的某些部位是用磁性油墨印刷,通过一组磁头对钞票的磁性进行检测,通过电路对磁性进行分析,可辨别钞票的真假。

在磁性检测中,要求磁头与钞票磨擦良好。

磁头过高则冲击信号大,造成误报;磁头过低则信号弱,造成漏报。

通过控制磁头的高度（由加工和装配保证）和在磁头上方装压钞胶轮可满足检测需要。

1.2.3红外穿透检测红外穿透的工作原理是利用人民币的纸张比较坚固、密度较高以及用凹印技术印刷的油墨厚度较高,因而对红外信号的吸收能力较强来辨别钞票的真假。

人民币的纸质特征与假钞的纸质特征有一定的差异,用红外信号对钞票进行穿透检测时,它们对红82外信号的吸收能力将会不同,利用这一原理,可以实现辨伪。

需要注意的是,油墨的颜色与厚度同样会造成红外穿透能力的差异。

因此,必须对红外穿透检测的信号进行数学运算和比较分析。

1.2.4激光检测用一定波长的红外激光照射第五版人民币上的荧光字,会使荧光字产生一定波长的激光,通过对此激光的检测可辨别钞票的真假。

由于仿制困难,故用于辨伪很准确。

1.2.5防夹心检测所谓防夹心检测就是在一叠钞票里剔出不同面额的钞票。

根本不同面额的钞票具有不同的特征,如纸质、磁性、幅面大小等,可进行防夹心检测。

目前的点销机只检测钞票的纸质、磁性的宽度尺寸,因此对于纸质、磁性和宽度相同或相近的钞票如第四版1元和2元、5元和10元,第五版10元和20元很难区分,如果增加一组红外管,同时检测钞票的长度,这个问题可以得到有效的解决

作为整个货币识别系统的核心部分,纸币控制器必须由一颗功能相对较强的嵌入式微处理器以及一系列外围器件构成。

通过对各种微处理器的研究,考虑到开发成本,我们最终选用了兼容标准MCS-51指令系统的AT89C52单片机是一个低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器（RAM）,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多高性低比的系统控制应用领域。

纸币器中核心控制器AT89C52要采集大量实时纸币数据,以用于该纸币的处理;同时还要存储许多参数以用于纸币的识别,而AT89C52自身资源有限,并不能很好地满足系统要求,明显需要扩展片外RAM和ROM。

本系统中采用传统的扩展方式,即通过一片74HC373锁存器外接一片62256,而ROM的扩展则采用近年来应用很广泛的I2C总线方式,即直接用两个I/0口外接一片串行24C256。

纸币器中数据采集装置采用六对发光二极管及光电三极管,而且还需要有工作模式选择,这样导致I/0口不够用。

为此还要扩展输入输出接口,采用常用的8155芯片来实现I/O扩展。

其主要功能是:

单片机AT89C52通过I/O接口控制发光二极管发光,当纸币进入时,入口处发光二极管透射过纸币的光强变弱,被相应入口处的光电三极管接受到后转换为电信号,放大后送给ADC0809,后者再传给AT89C52。

经过判断,处理器直接控制电机驱动芯片L298使双向微型电机正转,电机带动捻纸皮带将纸币送进纸币器内。

待最后一个光电三极管采集完纸币数据后,处理器开始进行识别判断过程。