專(zhuān)利名稱(chēng)：硬幣類(lèi)物體特征波形提取和識(shí)別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及硬幣鑒別設(shè)備的配套部件，確切地說(shuō)是硬幣類(lèi)物體特 征波形提取和識(shí)別裝置。
背景技術(shù)：
目前，應(yīng)用于公交車(chē)、商場(chǎng)及其它使用硬幣等場(chǎng)合中的投幣識(shí)別器， 以及將硬幣進(jìn)行分選的硬幣處理機(jī)，其硬幣識(shí)別裝置多采用磁性線圈和光 電開(kāi)關(guān)，通過(guò)硬幣的材質(zhì)和幾何尺寸進(jìn)行識(shí)別，還有一些利用硬幣圖案進(jìn) 行識(shí)別。此類(lèi)識(shí)別裝置雖具有一定的使用效果，但存在以下局限l.識(shí)別 率低，特別對(duì)于外形幾乎完全一樣的假幣；2.易受外部環(huán)境影響，如溫 度、灰塵、硬幣的新舊等；3.結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝、調(diào)試麻煩。這主要是由于 不同硬幣之間的區(qū)別包括以下參數(shù)材質(zhì)、重量、表面鍍層、表面圖案、 直徑、厚度、導(dǎo)電率、導(dǎo)磁率等，如果僅根據(jù)上述參數(shù)中少量幾個(gè)參數(shù)進(jìn) 行識(shí)別，難以提高識(shí)別率；為了提高識(shí)別率，可增加所識(shí)別的參數(shù)種類(lèi)，
但這樣又增加了設(shè)備的復(fù)雜程度，降低了可靠性。
實(shí)用新型內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型旨在提供一種簡(jiǎn)單可靠、識(shí)別率高 的硬幣類(lèi)物體特征波形提取和識(shí)別裝置。 本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為
一種硬幣類(lèi)物體特征波形提取和識(shí)別裝置，由平板線圈、多路可控 自激振蕩電路和單片機(jī)組成，所述平板線圈為多層印制線路板，包
含兩至八個(gè)繞組，各繞組分別連于每一路可控自激振蕩電路，各路 可控自激振蕩電路連于單片機(jī)，平板線圈嵌入用于傳送硬幣類(lèi)物體 的傳送通道中，上面覆蓋耐磨層，和傳送通道形成整體，硬幣類(lèi)物 體能夠摩擦滑過(guò)平板線圈。
所述每一路可控自激振蕩電路都是由邏輯電路、兩個(gè)電阻和 -個(gè) 電容組成，并連接到平板線圈上的對(duì)應(yīng)繞組，由外部信號(hào)控制可控 自激振蕩電路是否振蕩，可控自激振蕩電路將平板線圈上對(duì)應(yīng)繞組 的等效電感和等效電容的變化轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)頻率的變化。
本實(shí)用新型由平板線圈、多路可控自激振蕩電路和單片機(jī)組成，
當(dāng)硬幣類(lèi)物體按規(guī)律摩擦滑過(guò)平板線圈時(shí)，因材質(zhì)及幾何尺寸差異，
產(chǎn)生不同的"渦流、電容綜合效應(yīng)"，可控自激振蕩電路的頻率出現(xiàn)
突變，單片機(jī)對(duì)所有頻率突變進(jìn)行采樣、融合，形成該物體的特征
波形，再和預(yù)先得到的標(biāo)準(zhǔn)特征波形進(jìn)行比對(duì)，即可識(shí)別該物體所
屬類(lèi)別，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定可靠、識(shí)別率高等特點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖2為含三個(gè)繞組的平板線圈其中一層印制線路板圖； 圖3為一路可控自激振蕩電路原理圖4為由三繞組平板線圈采集的部分硬幣類(lèi)物體特征波形圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
如圖1所示，該裝置由平板線圈、多路可控自激振蕩電路和單片機(jī)組 成。平板線圈為含多個(gè)繞組的多層印制線路板，改變每個(gè)繞組的匝數(shù)、線
徑、覆蓋面積等參數(shù)，會(huì)產(chǎn)生不同的頻率突變特征；另外，繞組的數(shù)量和 排布連接方式也對(duì)頻率突變特征有影響，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，采用下列參數(shù)比 較理想 一大兩小共三個(gè)繞組，外形尺寸為56*28 (如圖2所示)，平板線 圈需嵌入傳送通道中，與傳送通道形成整體，確保硬幣類(lèi)物體能順利摩擦 滑過(guò)平板線圈，為保護(hù)平板線圈繞組，需在平板線圈上覆蓋耐磨層，耐磨 層厚度越薄效果越好，可控自激振蕩電路的作用是將平板線圈上對(duì)應(yīng) 繞組的等效電感和等效電容的變化轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)頻率的變化，便 于測(cè)量，其構(gòu)成可有多種方式，由單片機(jī)控制每路可控自激振蕩電 路是否振蕩。
如圖3所示，可控自激振蕩電路由兩個(gè)與非門(mén)、兩個(gè)電阻和一個(gè)電 容組成，并連接到平板線圈上的對(duì)應(yīng)繞組。當(dāng)"振蕩允許"為高電平 時(shí)，可控自激振蕩工作，輸出脈沖信號(hào)到單片機(jī)；當(dāng)"振蕩允許"為
低電平時(shí)，可控自激振蕩停止工作，輸出高電平。
本實(shí)用新型利用含有多個(gè)繞組的平板線圈，每一繞組作為一路可控自 激振蕩電路的電感元件，該繞組的等效電感和等效電容影響可控自激振蕩 電路的振蕩頻率，適當(dāng)選擇平板線圈上繞組的匝數(shù)、覆蓋面積、可控自激 振蕩電路的基本振蕩頻率等參數(shù)，當(dāng)硬幣類(lèi)金屬物體摩擦滑過(guò)平板線圈 時(shí)，會(huì)產(chǎn)生"渦流、電容綜合效應(yīng)"，使可控自激振蕩電路的振蕩頻率發(fā) 生突變，而且這種頻率突變顯現(xiàn)出來(lái)的特征明顯、穩(wěn)定，與硬幣類(lèi)物體的 材質(zhì)、重量、表面鍍層、直徑、厚度、導(dǎo)電率、導(dǎo)磁率都有關(guān)系，平板線 圈包含繞組的參數(shù)和所處位置不同，產(chǎn)生的頻率突變也會(huì)有所差別，如果 使用多個(gè)不同參數(shù)和位置的繞組，就可以產(chǎn)生多個(gè)不同的頻率突變，得到
更多有關(guān)硬幣類(lèi)物體的特征信息，有利于提高硬幣的識(shí)別率，利用單片機(jī) 控制可控自激振蕩電路的工作過(guò)程，對(duì)每個(gè)頻率突變進(jìn)行進(jìn)行采樣、融合、 轉(zhuǎn)換，就可以形成硬幣類(lèi)物體的頻率突變波形，稱(chēng)為硬幣類(lèi)物體的特征波 形。如果預(yù)先采集己知幣值的硬幣類(lèi)物體的特征波形，保存到單片機(jī)內(nèi)， 形成"標(biāo)準(zhǔn)特征波形庫(kù)"，正常工作時(shí)，與待識(shí)別的硬幣類(lèi)物體的特征波 形進(jìn)行比對(duì)，就可以知道該物體的幣值，達(dá)到識(shí)別硬幣的目的，所有假幣 和特征波形未收錄到"標(biāo)準(zhǔn)特征波形庫(kù)"的物體的幣值為零。如圖4所示，
圖4a為00年真1元幣波形，圖4b為01年小鋁1角波形，圖4c為06 年小鐵1角波形，圖4d為07年鐵鍍銅5角波形，圖4e為07年真1元波 形，圖4f為92年銅5角波形，圖4g為92年真1元波形，圖4h為95 年大鋁1角波形，圖4i為松下3V鈕扣電池波形，圖4j為假1元波形， 圖4k為菊花游戲幣波形，圖41為龍虎豹游戲幣波形。
本實(shí)用新型不局限于上述實(shí)施方式，任何人在本實(shí)用新型啟示下都可 得出其它各種形式的產(chǎn)品，不論其在形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是與本 實(shí)用新型相同或相近似的技術(shù)方案，均在其保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種硬幣類(lèi)物體特征波形提取和識(shí)別裝置，其特征在于，該裝置由平板線圈、多路可控自激振蕩電路和單片機(jī)組成，所述平板線圈為多層印制線路板，包含兩至八個(gè)繞組，各繞組分別連于每一路可控自激振蕩電路，各路可控自激振蕩電路連于單片機(jī)，平板線圈嵌入用于傳送硬幣類(lèi)物體的傳送通道中，上面覆蓋耐磨層，和傳送通道形成整體，硬幣類(lèi)物體能夠摩擦滑過(guò)平板線圈。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬幣類(lèi)物體特征波形提取和識(shí)別裝置，其 特征在于，所述每一路可控自激振蕩電路都是由邏輯電路、兩個(gè)電阻 和一個(gè)電容組成，并連接到平板線圈上的對(duì)應(yīng)繞組，由外部信號(hào)控 制可控自激振蕩電路是否振蕩，可控自激振蕩電路將平板線圈上對(duì) 應(yīng)繞組的等效電感和等效電容的變化轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)頻率的變化。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種硬幣類(lèi)物體特征波形提取和識(shí)別裝置，是硬幣鑒別設(shè)備的配套部件，由平板線圈、多路可控自激振蕩電路和單片機(jī)組成，平板線圈為多層印制線路板，含多個(gè)繞組，通過(guò)單片機(jī)控制的可控自激振蕩電路，將平板線圈上對(duì)應(yīng)繞組等效電感和等效電容的變化轉(zhuǎn)化為振蕩頻率的變化，平板線圈嵌入傳送通道中，上面覆蓋耐磨層，當(dāng)硬幣類(lèi)物體按規(guī)律摩擦滑過(guò)平板線圈時(shí)，因材質(zhì)及幾何尺寸差異，產(chǎn)生不同的“渦流、電容綜合效應(yīng)”，可控自激振蕩電路的頻率出現(xiàn)突變，單片機(jī)對(duì)所有頻率突變進(jìn)行采樣、融合，形成該物體的特征波形，再和預(yù)先得到的標(biāo)準(zhǔn)特征波形進(jìn)行比對(duì)，即可識(shí)別該物體所屬類(lèi)別，具有簡(jiǎn)單可靠、識(shí)別率高等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H03B5/20GK201213007SQ20082006735
公開(kāi)日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月22日
發(fā)明者張伊伊, 磊 汪, 程利民 申請(qǐng)人:程利民;張伊伊