本文關鍵詞：高準確率硬幣識別裝置的設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著人類社會的快節(jié)奏發(fā)展,硬幣流通自動化設備能夠無人值守、全天侯服務越來越受到消費者的青睞,目前在很多公共場合都得到了廣泛使用。硬幣流通自動化設備使用過程中使用假幣冒充真幣的現(xiàn)象屢見不鮮,因此硬幣識別檢測裝置也就應運而生了。當前正在使用的硬幣識別檢測裝置在檢測原理、電路設計、軟件算法和機械結(jié)構(gòu)等方面存在著技術缺陷、成本高且識別準確率不高的現(xiàn)象。 本文詳細闡述了一種準確率高、成本低的硬幣識別檢測裝置的設計及其實現(xiàn)方案。通過分析電渦流傳感器的基本原理,提出了利用雙路電渦流傳感器對硬幣的材質(zhì)、厚度等參數(shù)進行檢測的思路,硬幣識別檢測率改善效果明顯。同時,為克服投幣初始速度不同、硬幣在幣道內(nèi)跳動等現(xiàn)象對測量的影響,采用滑動平均濾波算法處理采集到的數(shù)據(jù)。提高判別硬幣真?zhèn)蔚臏蚀_性。 硬幣識別裝置具有學習功能,不但可以對央行發(fā)行的硬幣進行學習識別還可以對專用硬幣或者代用幣進行學習識別。該裝置把硬幣或者代用幣的特征參數(shù)值保存在EEPROM存儲器里,以此作為鑒別硬幣真?zhèn)蔚母鶕?jù)。另外該裝置還具有在線升級功能,當央行發(fā)行新版本硬幣或者管理者增加新版本的代用幣時,只需再次啟動學習功能,就能把新幣種的特征的特征參數(shù)值存入EEPR0M存儲器,從而增加對新幣種的識別功能。該裝置還具有報警功能,能對假幣進行聲音報警。 硬幣識別裝置的核心技術問題在本項目的研究成果中已經(jīng)成功解決。 本項目研究內(nèi)容中主要創(chuàng)新點： 1)渦流傳感器采用雙頻工作方式,提高硬幣鑒別裝置正確辨識率； 2)采用速度加權(quán)算法,消除投幣速度對平均頻率值的影響； 3)可在線系統(tǒng)升級,增加對新幣種的鑒別功能； 對硬幣識別裝置反復測試,證明投幣器系統(tǒng)性能良好、穩(wěn)定可靠,對真幣與假幣的辨識率分別為98.5%和98%。 通過對硬幣識別裝置的設計和調(diào)試,可以總結(jié)出：硬幣特征如硬幣的材質(zhì)、圖案、質(zhì)量和精確的外形尺寸等都是可以通過渦流傳感器進行提取。對硬幣特征進行全面考察,硬幣識別準確率就能夠大幅提高。
【關鍵詞】：硬幣識別 渦流傳感器 軟件濾波 數(shù)據(jù)采集 雙頻檢測
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH693.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-15
• 1.1 我國硬幣體系及材質(zhì)特性10-11
• 1.2 本課題的研究背景及意義11-12
• 1.3 課題的主要工作和內(nèi)容12-13
• 1.4 論文設計思路與安排13-15
• 2 硬幣識別裝置檢測技術確定15-25
• 2.1 電渦流傳感器工作原理15-16
• 2.2 電渦流傳感器等效電路分析16-18
• 2.2.1 非鐵磁性金屬目標16-17
• 2.2.2 鐵磁性金屬目標17-18
• 2.3 電渦流傳感器的類型18-21
• 2.3.1 高頻反射式傳感器原理18-19
• 2.3.2 低頻透射式電渦流傳感器19-21
• 2.4 電渦流傳感器檢測方法21
• 2.5 本裝置中傳感器線圈的設計21-25
• 2.5.1 磁芯21-22
• 2.5.2 線圈外徑22
• 2.5.3 線圈激勵頻率22-23
• 2.5.4 配置方案及安裝位置23-25
• 3 硬幣識別裝置硬件設計25-40
• 3.1 硬幣識別裝置的功能和性能要求25
• 3.2 MSP430單片機特點25-26
• 3.3 硬件整體設計方案26-27
• 3.4 單片機系統(tǒng)設計27-28
• 3.5 高頻調(diào)理電路28-31
• 3.5.1 高頻振蕩電路29-30
• 3.5.2 高頻信號變換電路設計30-31
• 3.6 低頻通道的調(diào)理電路31-36
• 3.6.1 發(fā)射線圈調(diào)理電路32-34
• 3.6.2 接收線圈調(diào)理電路34-36
• 3.7 相位檢測調(diào)理電路36-37
• 3.8 檢測及偽幣報警電路37-39
• 3.9 數(shù)據(jù)存儲39-40
• 4 硬幣識別裝置軟件系統(tǒng)40-46
• 4.1 主程序流程圖40-41
• 4.2 學習模式程序流程41-42
• 4.3 工作模式程序流程42-43
• 4.4 數(shù)據(jù)處理算法43-46
• 5 硬幣識別器結(jié)構(gòu)設計46-48
• 5.1 幣道結(jié)構(gòu)設計46-47
• 5.2 防“釣魚”設計47-48
• 6 實驗數(shù)據(jù)48-53
• 6.1 硬幣特征值的范圍分析48
• 6.2 實驗統(tǒng)計數(shù)據(jù)48-52
• 6.2.1 采用單路(低頻透射式)電渦流傳感器檢測結(jié)果48-49
• 6.2.2 采用單路(高頻反射式)電渦流傳感器檢測結(jié)果49-50
• 6.2.3 使用雙路電渦流傳感器(低頻僅檢測幅值)檢測結(jié)果50
• 6.2.4 同時使用雙路電渦流傳感器(低檢測幅值和相位)檢測結(jié)果50
• 6.2.5 同時使用雙路電渦流傳感器及滑動平均濾波法算法檢測結(jié)果50-51
• 6.2.6 五種檢測結(jié)果比較51-52
• 6.3 本章小結(jié)52-53
• 7 總結(jié)與展望53-55
• 攻讀學位期間的主要研究成果55-56
• 致謝56-57
• 參考文獻57-59

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：高準確率硬幣識別裝置的設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：279816