錢幣清點與分類系統(tǒng)

邵俊 張屹

【摘要】本文介紹了對錢幣進行分類、清點和簡單整理的一種機械設計。該設計可以在混合錢幣中，清點、分類和簡單的整理出不同面值的硬幣，并對面值不同的紙幣進行分類。該設計機構簡單，且效率高，成本低，是一種有效的錢幣分類方法。

【關鍵詞】錢幣分類；識別；清點；單片機

一、前言

隨著經濟的發(fā)展，貨幣的流通率越來越高，我國發(fā)行的硬幣數(shù)量也越來越多，隨著第五版人民幣的發(fā)布，錢幣的清點分類逐漸成為一項迫在眉睫的問題。為了適應當下的需要，研制錢幣分類系統(tǒng)成為當務之急。

目前，由于我國對錢幣清點分類的設備研究長期處于一種較為真空的狀態(tài)，導致國內的這一領域一直處于空白。國外雖然已經研究出了相關的設備，但造價高，大多小型企業(yè)無采購能力?；祀s的錢幣讓各大銀行、公交公司等相關企業(yè)頭痛不已，目前大多企業(yè)采用人工整理方式，但是這種方法費力、費時、占地空間大，還可能出現(xiàn)錯誤。因此，研制一種錢幣清點與分類系統(tǒng)非常有必要。

二、錢幣清點與分類系統(tǒng)原理框圖

錢幣清點與分類系統(tǒng)包括：錢幣投入箱、鼓風系統(tǒng)、傳送裝置、機械臂（吸盤式）、硬幣分離機構、控制系統(tǒng)（AT89C51單片機）、硬幣整理裝置以及相關的傳感器系統(tǒng)，圖1為該系統(tǒng)原理框圖。

三、工作原理

1.硬幣紙幣分離 錢幣投入箱下方有隔板（圖2），隔板的厚度為1mm，間隙為4.9mm，即大于任意兩個硬幣的厚度，但小于任意三個硬幣的厚度，保證同一軌道每次下落硬幣不超過兩個，避免硬幣分離機構分離能力不足，同時保證紙幣落下時不會受到阻擋。鼓風系統(tǒng)類似風扇結構，通過單片機控制電機的轉速，通過風力使硬幣與紙幣分離。

2.紙幣分類 紙幣被風力吹到與之相鄰的傳送機構（圖3）上方，傳送機構的兩側附有薄板，保證紙幣在重力作用下落到傳送帶上表面較為粗糙，摩擦力較大，使紙幣隨傳送帶運動，傳送帶運動到末端時，做拋物運動落到下方框內（圖4）。此時，框表面的重力傳感器將電信號傳遞給單片機，單片機控制機械臂進行工作，機械臂的前端為橢圓形吸盤，吸盤的吸力約為1.5N，即大于任意一張紙幣的重量，小于任意兩張紙幣的重量，保證吸盤每次只吸取一張紙幣。機械臂吸盤將紙幣吸起后送至面值盒內，面值盒的兩側面板裝有顏色傳感器，每個傳感器只識別一種紙幣的顏色，當紙幣顏色與傳感器識別顏色相同時，單片機輸出1，將紙幣放入相應面值盒，否則，將紙幣預放入下一面值盒，直到顏色相同。

3.硬幣分類 硬幣從隔板下落后，落到分離機構（圖5）上，分類機構與豎直平面的夾角為15°，表面光滑，在重力作用下沿軌道下滑利用硬幣直徑（表1）的不同進行分離。分離機構的兩側板間安裝光電傳感器，光電傳感器將獲取的電信號反饋給單片機進行計數(shù)。第一層的孔徑為23mm，第二層為21mm，第三層為20mm，各層機構相對應的孔徑為同軸心。分離機構的孔徑有限長，其余部分為光滑軌道，末端與直立筒光滑過渡連接。直筒的直徑略大于各層硬幣直徑，為半開環(huán)式，由兩個立式1/4圓弧相扣而成，且外表面有緊貼的卷筒紙，可以對硬幣進行簡單的包裝，根據(jù)硬幣厚度，直筒在豎直方向上標有較為關鍵的刻度，以達到簡單的整理目的。

四、結束語

本系統(tǒng)具有一定的實用價值，機構簡單，穩(wěn)定性好，能夠對錢幣進行精確的清點分類，占地空間小，成本低，效率高。但此系統(tǒng)在錢幣的整理方面不夠完善，尤其是紙幣的整理，目前仍存在較大的難度。

參考文獻

[1]黃敏，朱曉林，沈穎，童俊煒，吳海東，HUANG Min，ZHU Xiao-Lin，SHEN Ying，TONG Jun-Wei，WU Hai-dong—硬幣自動分類器的研制[J].機電產品開發(fā)與創(chuàng)新，2013，26（6）.

[2]甘永立幾何量公差與檢測，2010.

[3]趙慧民，蔡寧.一種基于多向量分析的硬幣鑒別分類的實現(xiàn)技術研究[J].安防科技2007（2）.

[4]畢曉君，孫曉霞.基于蟻群算法的硬幣識別研究[J].哈爾濱工程大學學報，2006，27（6）.

[5]佛山市天臣科技有限公司—多功能硬幣處理機，2005.

作者簡介

邵??；1994.07；男；安徽省合肥；漢；本科；研究方向：機械電子工程。