CN1173301C - 复合式硬币识别装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种复合式硬币识别装置，包括有硬币卡槽，其特征是：所述硬币卡槽的两个侧板构成平板电容，所述平板电容与电容检测电路相连；在平板电容外侧对应于硬币位置处有磁场探测电路。并且设有电源自动关闭/开启装置。本***利用电容和磁场复合探测，对硬币的几何尺寸和电磁参数进行检测，以判别投入硬币的真伪，可达到抗干扰、准确率高等效果。并且节省电能、降低费用、延长工作时间。

Description

复合式硬币识别装置

技术领域

本发明涉及一种硬币识别装置，广泛用于投币售货机等投币应用设备中。

背景技术

随着社会的发展，人们物质生活水平的提高，为了降低人力成本，自动化服务设备——如自动售货机等将越来越普遍地采用，硬币识别装置是这类设备中必不可少的装置。硬币识别要做到快速、准确。现有的硬币识别设备还不尽能达到上述要求。如采用纯机械结构检测硬币的几何尺寸，其主要缺点是检测精度低，不便于连接电控装置和设置，因此主要用于要求较低的场合。另一种采用电子和电器电路对硬币进行定性分析的方法，由于是单一参数测试，仍不能满足要求。

另外，由于本装置在使用过程中往往是需要全天候待命，随时可以使用，在没有市电供电的情况下，待机时间短是个非常致命的缺点。

发明内容

本发明的目的就是为了解决以上问题，提供一种硬币识别装置，能快速、准确地识别硬币，并且节省电能、降低费用和延长工作时间。

本发明实现上述目的的方案是：一种复合式硬币识别装置，包括有硬币卡槽，所述硬币卡槽的两个侧板构成平板电容，所述平板电容与电容检测电路相连；其特征是：在平板电容外侧对应于硬币位置处有磁场探测电路；在硬币入口处有一个上段窄、下段宽的下落滑槽，滑槽内设一常开开关，所述常开开关包括两片处于常开状态的金属片，当有硬币下落时，硬币碰触金属片可使开关导通；所述常开开关与继电器线圈、另一常闭开关相串联后接于电源上；当导通时可使继电器线圈通电，从而使其一个触点接通；而在继电器通电状态下，当开关被碰开时，可导致线电器线圈断电，从而使其触点复位。

由于采用了以上的方案，用电容检测电路检测硬币投入后引起的电容量的变化，用磁场探测装置检测它所引起的磁场的变化，二者构成电容和磁场复合传感器，可对硬币的几何尺寸和电磁参数进行快速检测，与标准硬币的有关参数进行对比，即可正确判断出硬币的真伪。由于设置了电源自动开启装置，达到了节省电能、降低费用和延长工作时间的目的。

附图说明

图1是本发明实施例复合传感器基本结构示意图。

图2是本发明实施例单片机检测及***控制示意图。

图3是本发明实施例电源自动开启装置示意图。

图4是本发明实施例电源自动开启装置电连接图。

图5是本发明实施例***电路图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步的描述。

实施例一：本例的复合式硬币识别装置包括有硬币卡槽、电源启动装置、复合传感组件、中央处理装置、硬币输送装置。所述硬币卡槽的两个侧板构成平板电容3，所述平板电容3与电容检测电路相连；在平板电容3外侧对应于硬币位置处有磁场探测电路。电容检测电路和磁场探测电路分别用于探测由于硬币的引入所带来的电容和磁场的变化。

所述电容检测电路和磁场探测电路的输出端分别与中央处理装置相连，中央处理装置又与显示和操作装置相连，以显示探测结果和根据探测结果进行有关操作。所述中央处理装置可以是单片机、单板机、中央处理器(CPU)等，其中可存储标准样币所引起的电容和磁场变化数值，以便与被测硬币所引起的电容和磁场变化数值相比较，从而判断真伪。

但其中的样币数值也可以是实时地获取。特别是为了补偿外界产生的干扰(如湿度、温度、电磁场等)，可将所述平板电容3、电容检测电路及磁场探测电路各设置二个，分别用于探测样币和被测硬币，这样，即使外界条件发生变化，样币和被测币所引起的电容和磁场变化量同时变化，从而得以补偿。

电容检测的方法可有很多，此例中是利用RC振荡频率与电容的相关性进行探测：即所述电容检测电路包括一个电子振荡器，所述平板电容3是该振荡器中的一个元件，使其振荡频率与平板电容3的电容量有关。这样测得振荡频率的变化即可测得平板电容3的电容的变化。

下面分别对装置中的各个部分进行描述。

1、电源自动开启装置

考虑到有些投币售货设备使用干电池、充电电池，其大部分时间是处于等待售货状态，为了达到节省电能、降低费用和延长工作时间的目的，特设置电源自动开启装置。本装置的结构如图3所示，电连接图如图4所示。在硬币入口5处有一个上段窄、下段宽的下落滑槽，滑槽内设一常开开关K1，所述常开开关K1包括两片处于常开状态的金属片，当有硬币下落时，硬币碰触金属片可使开关K1导通；所述常开开关K1与继电器线圈J0、另一常闭开关K2相串联后接于电源上；当K1导通时可使继电器线圈J0通电，从而使其一个触点接通；而在继电器通电状态下，当开关K2被碰开时，可导致线电器线圈J0断电，从而使其触点复位。

在不工作状态时，硬币识别装置处于断电节能状态，当有硬币投入时，硬币使常开开关K1导通，进而使整个识别装置进入“硬币检测”状态；当检测完成后，由另一机械动作(如硬币的排出，售出货物的下落等)断开常闭开关K2，使整个识别装置处于断电节能状态。如此循环。图4中标有“+”、“-”标记的接线端是指电源，其中一处为输入电源，另一处为输出电源。

硬币从硬币入口5进入上段窄、下段宽的下落滑槽后，在A处碰击接触开关K1，该开关由两片上下平行且处常开的金属片组成，接触开关K1被碰击后接通，从而接通继电器线圈J0，继电器进入自锁状态，其中一个常开触点J0-2接通***电源，售货工作完成后，由机械动作开关断开常闭开关K2，从而断开继电器自锁电路，关闭***电源。(图4中J0-1是继电器的另一个常开触点)

2、硬币检测复合传感器

其基本结构如图1所示，如上所述，该复合传感器包括平板电容3和磁场探测装置，磁场探测装置包括磁钢1、霍尔器件2。图中4是被测硬币。

在平板电容3的间隙内放置不同尺寸和介电常数的物体，将改变该平板电容的容量，根据电容量的数值变化即可解读被测硬币的参数。在固定磁路中，放入不同的物体将引起磁通的不同变化，此处用霍尔器件来检测这个参数。

3、单片微计算机检测及***控制器

其原理如图2所示。单片机分别读取被测硬币和标准硬币的参数，将二者进行比较，从而做出判断，并可根据判断结果进行显示或进行有关操作。

图5是一个实施例的具体电路，本例中采用AT89C2051单片机，利用其P32、P33口采集复合传感器输出的电容参数，采用P10、P11口采集复合传感器中霍尔器件输出的参数。其程序框图如图6所示。硬币投入前采集标准样板的有关参数值，硬币投入后被测硬币的有关参数值(或二者同时采集)，计算二者的差值，判断该差值是否在规定的范围内，从而确定被测硬币的真伪。

图5电路有关标号的含义如下：X1是石英晶体振荡器；RESET、P30/RXD、P31/TXD、XTAL2、XTAL1、P32/INT0、P33/INT1、P34/T0、P35/T1、GND、P37、P10-P17、VCC是AT89C2051单片机的标准接线端名称；单片机***标号1-20是管脚号；D1、D2、D3是发光二极管；D4、D5为二极管；A2、A3为三极管；R1-R7是电阻；C1、C2、C3为电容器；A1是单片机；Vref是参考电压。

Claims (5)

1、一种复合式硬币识别装置，包括有硬币卡槽，所述硬币卡槽的两个侧板构成平板电容(3)，所述平板电容(3)与电容检测电路相连；其特征是：在平板电容(3)外侧对应于硬币位置处有磁场探测电路；在硬币入口(5)处有一个上段窄、下段宽的下落滑槽，滑槽内设一常开开关(K1)，所述常开开关(K1)包括两片处于常开状态的金属片，当有硬币下落时，硬币碰触金属片可使开关(K1)导通；所述常开开关(K1)与继电器线圈(J0)、另一常闭开关(K2)相串联后接于电源上；当(K1)导通时可使继电器线圈(J0)通电，从而使其一个触点接通；而在继电器通电状态下，当开关(K2)被碰开时，可导致线电器线圈(J0)断电，从而使其触点复位。

2、如权利要求1所述的复合式硬币识别装置，其特征是：所述平板电容(3)、电容检测电路及磁场探测电路各有二个，分别用于探测样币和被测硬币。

3、如权利要求1或2所述的复合式硬币识别装置，其特征是：所述电容检测电路包括一个电子振荡器，所述平板电容(3)是该振荡器中的一个元件，使其振荡频率与平板电容(3)的电容量有关。

4、如权利要求1或2所述的复合式硬币识别装置，其特征是：所述电容检测电路和磁场探测电路的输出端分别与中央处理装置相连，中央处理装置又与显示和操作装置相连，以显示探测结果和根据探测结果进行有关操作。

5、如权利要求3所述的复合式硬币识别装置，其特征是：所述电容检测电路和磁场探测电路的输出端分别与中央处理装置相连，中央处理装置又与显示和操作装置相连，以显示探测结果和根据探测结果进行有关操作。

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