專利名稱：一種硬幣鑒別系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑒別系統(tǒng)，具體涉及一種硬幣鑒別系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著我國社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，輔幣硬幣化逐漸成為趨勢，新的硬幣識別技術(shù)及產(chǎn)品的需求也大大的提高了。另外，由于硬幣面額小、不易被重視，社會上一些不法分子制造了大量假硬幣以假亂真，擾亂經(jīng)濟(jì)。從反假的角度考慮，硬幣識別機(jī)具也需要大力推行?，F(xiàn)有的硬幣鑒別儀或者識別設(shè)備在識別硬幣的真假及幣值上識別率都較低，且性能不夠穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種識別率高且性能穩(wěn)定的硬幣鑒別系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn):本發(fā)明包括硬幣到位檢測模塊和硬幣檢測模擬電路；硬幣檢測模擬電路包括驅(qū)動信號發(fā)生模塊、硬幣檢測模塊和相敏檢波模塊；驅(qū)動信號發(fā)生模塊包括MCU、與MCU輸出端相連接的DDS信號發(fā)生器和與DDS信號發(fā)生器輸出端相連接的濾波放大器；MCU控制DDS信號發(fā)生器產(chǎn)生相位相差90°的第一 DDS信號和第二 DDS信號，第一 DDS信號和第二 DDS信號通過濾波放大器后輸出相位相差90°的第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號；硬幣檢測模塊包括與濾波放大器第一輸出端相連接的橋電路和與橋電路輸出端相連接的差分放大電路；第一驅(qū)動信號通過橋電路后得到兩路信號，兩路信號分別為線圈空載信號和線圈與硬幣疊加信號，差分放大電路對線圈空載信號和線圈與硬幣疊加信號作差分放大，輸出反映硬幣等效阻抗的被檢測硬幣信號，被檢測硬幣信號分為兩路相同的第一被檢測硬幣信號和第二被檢測硬幣信號；相敏檢波模塊包括與濾波放大器第二輸出端及差分放大電路輸出端相連接的模擬乘法電路和與模擬乘法電路輸出端相連接的低通濾波電路；第一被檢測硬幣信號及第二被檢測硬幣信號分別與第一驅(qū)動信號及第二驅(qū)動信號通過模擬乘法電路進(jìn)行乘法混頻處理，然后通過低通濾波電路進(jìn)行選頻處理，輸出第一檢測硬幣模擬信號和第二檢測硬幣模擬信號；當(dāng)硬幣到位檢測模塊檢測到硬幣通過，MCU開始采集第一檢測硬幣模擬信號和第二檢測硬幣模擬信號，然后通過AD轉(zhuǎn)化后，最終確定硬幣的真假及幣值。上述MCU的輸出端還連接有液晶顯示模塊、蜂鳴器模塊和踢幣驅(qū)動模塊。上述驅(qū)動信號發(fā)生模塊、硬幣檢測模塊、相敏檢波模塊和硬幣到位檢測模塊均通過供電電源模塊供電。本發(fā)明的硬幣檢測模擬電路穩(wěn)定性好；本發(fā)明整個系統(tǒng)控制采用單個處理器來完成的，所以整個軟件構(gòu)架相對比較簡單，一目了然，沒有很復(fù)雜的數(shù)據(jù)交換、時序要求；本發(fā)明的識別率高且性能穩(wěn)定。


圖1為本發(fā)明的整體原理框圖；圖2為本發(fā)明的DDS信號發(fā)生器輸出的第一驅(qū)動信號SIGl和第二驅(qū)動信號SIG2 ；圖3為本發(fā)明的驅(qū)動信號發(fā)生模塊電路原理圖；圖4為本發(fā)明的硬幣檢測模塊輸出的被檢測硬幣信號；圖5為本發(fā)明的硬幣檢測模塊電路原理圖；圖6為本發(fā)明的相敏檢波模塊輸出的第一檢測硬幣模擬信號VOl和第二檢測硬幣模擬信號V02 ；圖7為本發(fā)明的相敏檢波模塊電路原理圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施方式
，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。參見圖1，本發(fā)明包括供電電源模塊、硬幣到位檢測模塊(為現(xiàn)有電路模塊，此處不再贅述)和硬幣檢測模擬電路。硬幣檢測模擬電路包括驅(qū)動信號發(fā)生模塊、硬幣檢測模塊和相敏檢波模塊三大塊。其中，驅(qū)動信號發(fā)生模塊包括MCU、與MCU輸出端相連接的DDS信號發(fā)生器和與DDS信號發(fā)生器輸出端相連接的濾波放大器(參見圖3所示)。驅(qū)動信號發(fā)生模塊的工作過程如下:由MCU (Freescale芯片MC9S12E128)控制DDS信號發(fā)生器(AD9854)產(chǎn)生兩路相位相差90°的第一 DDS信號DDSl和第二 DDS信號DDS2 (正弦交流信號)，第一 DDS信號DDSl和第二 DDS信號DDS2經(jīng)過同樣的濾波放大器后，輸出兩路相位相差90°的第一驅(qū)動信號SIGl和第二驅(qū)動信號SIG2 (參見圖2所示，也是正弦交流信號)。其中，硬幣檢測模塊包括與濾波放大器第一輸出端相連接的橋電路和與橋電路輸出端相連接的差分放大電路(參見圖5所示)。硬幣檢測模塊的工作過程如下:第一驅(qū)動信號SIGl (第一驅(qū)動信號SIGl作為橋電路的驅(qū)動信號)通過橋電路后得到兩路信號，這里的兩路信號分別為線圈空載信號和線圈與硬幣疊加信號，差分放大電路對線圈空載信號和線圈與硬幣疊加信號作差分放大，得到反映硬幣等效阻抗的被檢測硬幣信號(參見圖4所示，隨硬幣經(jīng)過傳感器線圈的位置變化而變化)，被檢測硬幣信號通過分配器被分為兩路相同的第一被檢測硬幣信號LI和第二被檢測硬幣信號L2。其中，相敏檢波模塊包括與濾波放大器第二輸出端及差分放大電路輸出端相連接的模擬乘法電路和與模擬乘法電路輸出端相連接的低通濾波電路(參見圖7 )。相敏檢波模塊的工作過程如下:第一被檢測硬幣信號LI及第二被檢測硬幣信號L2分別與第一驅(qū)動信號SIGl及第二驅(qū)動信號SIG2通過模擬乘法電路進(jìn)行乘法混頻處理，然后通過低通濾波電路進(jìn)行選頻處理，輸出第一檢測硬幣模擬信號VOl和第二檢測硬幣模擬信號V02 (參見圖6)。當(dāng)硬幣到位檢測模塊檢測到硬幣通過，MCU開始采集第一檢測硬幣模擬信號VOl和第二檢測硬幣模擬信號V02，MCU通過對第一檢測硬幣模擬信號VOl和第二檢測硬幣模擬信號V02進(jìn)行AD轉(zhuǎn)化(數(shù)模轉(zhuǎn)換)形成數(shù)字量{通過算法(現(xiàn)有算法)計算第一檢測硬幣模擬信號VOl和第二檢測硬幣模擬信號V02的峰值，這兩個值間接反映了硬幣在傳感器線圈中的等效電阻及感抗，也體現(xiàn)了硬幣機(jī)讀性能中的電、磁特性}^(^通過對這兩個數(shù)字量進(jìn)行判斷就可以確定硬幣真假及幣值。這里通過第一檢測硬幣模擬信號VOl和第二檢測硬幣模擬信號V02判斷硬幣真假及幣值的過程為現(xiàn)有技術(shù)，此處不再贅述。在MCU的輸出端還連接有液晶顯示模塊、蜂鳴器模塊和踢幣驅(qū)動模塊，液晶顯示模塊進(jìn)行幣值顯示及計數(shù)顯示，蜂鳴器模塊起報警提醒作用，剔幣驅(qū)動模塊可以對真假幣作分倉處理。驅(qū)動信號發(fā)生模塊、硬幣檢測模塊、相敏檢波模塊和硬幣到位檢測模塊均通過供電電源模塊供電；供電電源模塊將220V交流電轉(zhuǎn)為±5V直流電源，提供以上各個模塊的正
常工作。MCU是本發(fā)明的硬幣鑒別儀的“大腦”，指揮著各個部件的正常工作。經(jīng)過慎重考慮，我們選用了飛思卡爾的16位單片作為系統(tǒng)的“指揮者”。首先該芯片主頻可達(dá)到50MHz，并且是16位處理系統(tǒng)，擁有足夠快的處理數(shù)據(jù)能力。其次，該芯片有80個引腳，大多數(shù)引腳可用作I/O 口，這樣可以保證足夠多的外設(shè)通信控制口。另外該芯片內(nèi)置多個功能模塊，能夠很好的滿足系統(tǒng)的要求，比如ADC模塊、SCI模塊、SPI接口等等，這些內(nèi)置的功能模塊避免了添加外置芯片來實現(xiàn)相關(guān)功能。本發(fā)明的硬幣檢測模擬電路穩(wěn)定性好；模擬電路相比數(shù)字電路很容易受溫度、濕度、供電電壓等等的影響，為了得到更好、更穩(wěn)定的模擬電路，我們首先從選擇模擬器件著手。比如我們選用了高精度的DDS信號源，而沒有選擇LC震蕩電路；我們選擇了性能穩(wěn)定、溫飄小的運(yùn)放AD818、AD712以及高性能模擬乘法器AD834。另外我們采用的電路為檢測微弱信號的經(jīng)典電路，所以電路構(gòu)架本身就是成熟穩(wěn)定的。基于以上兩點，可以說明我們的模擬電路穩(wěn)定性好,整個檢測精度高。本發(fā)明整個系統(tǒng)控制采用單個處理器來完成的，所以整個軟件構(gòu)架相對比較簡單，一目了然，沒有很復(fù)雜的數(shù)據(jù)交換、時序要求。以上顯示和描述 了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種硬幣鑒別系統(tǒng)，其特征在于，包括硬幣到位檢測模塊和硬幣檢測模擬電路； 所述硬幣檢測模擬電路包括驅(qū)動信號發(fā)生模塊、硬幣檢測模塊和相敏檢波模塊； 所述驅(qū)動信號發(fā)生模塊包括MCU、與MCU輸出端相連接的DDS信號發(fā)生器和與DDS信號發(fā)生器輸出端相連接的濾波放大器； 所述MCU控制DDS信號發(fā)生器產(chǎn)生相位相差90°的第一 DDS信號和第二 DDS信號，所述第一 DDS信號和第二 DDS信號通過濾波放大器后輸出相位相差90°的第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號； 所述硬幣檢測模塊包括與濾波放大器第一輸出端相連接的橋電路和與橋電路輸出端相連接的差分放大電路； 所述第一驅(qū)動信號通過橋電路后得到兩路信號，所述兩路信號分別為線圈空載信號和線圈與硬幣疊加信號，所述差分放大電路對線圈空載信號和線圈與硬幣疊加信號作差分放大，輸出反映硬幣等效阻抗的被檢測硬幣信號，所述被檢測硬幣信號分為兩路相同的第一被檢測硬幣信號和第二被檢測硬幣信號； 所述相敏檢波模塊包括與濾波放大器第二輸出端及差分放大電路輸出端相連接的模擬乘法電路和與模擬乘法電路輸出端相連接的低通濾波電路； 所述第一被檢測硬幣信號及第二被檢測硬幣信號分別與第一驅(qū)動信號及第二驅(qū)動信號通過模擬乘法電路進(jìn)行乘法混頻處理，然后通過低通濾波電路進(jìn)行選頻處理，輸出第一檢測硬幣模擬信號和第二檢測硬幣模擬信號； 當(dāng)所述硬幣到位檢測模塊檢測到硬幣通過，所述MCU開始采集第一檢測硬幣模擬信號和第二檢測硬幣模擬信號通過AD轉(zhuǎn)化后，確定硬幣的真假及幣值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硬幣鑒別系統(tǒng)，其特征在于，所述MCU的輸出端還連接有液晶顯示模塊、蜂鳴器模塊和踢幣驅(qū)動模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硬幣鑒別系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動信號發(fā)生模塊、硬幣檢測模塊、相敏檢波模塊和硬幣到位檢測模塊均通過供電電源模塊供電。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硬幣鑒別系統(tǒng)，包括硬幣到位檢測模塊和硬幣檢測模擬電路；硬幣檢測模擬電路包括驅(qū)動信號發(fā)生模塊、硬幣檢測模塊和相敏檢波模塊；驅(qū)動信號發(fā)生模塊包括MCU、與MCU輸出端相連接的DDS信號發(fā)生器和與DDS信號發(fā)生器輸出端相連接的濾波放大器；硬幣檢測模塊包括與濾波放大器第一輸出端相連接的橋電路和與橋電路輸出端相連接的差分放大電路；相敏檢波模塊包括與濾波放大器第二輸出端及差分放大電路輸出端相連接的模擬乘法電路和與模擬乘法電路輸出端相連接的低通濾波電路；當(dāng)硬幣到位檢測模塊檢測到硬幣通過，MCU采集第一檢測硬幣模擬信號和第二檢測硬幣模擬信號，確定硬幣的真假及幣值。本發(fā)明識別率高且性能穩(wěn)定。
文檔編號G07D5/08GK103116934SQ20121057904
公開日2013年5月22日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者黃翔, 林傳美, 夏凌云, 張武軍, 王剛, 陸飛兵, 朱玲, 陳小娟 申請人:南京中鈔長城金融設(shè)備有限公司, 中鈔長城金融設(shè)備控股有限公司, 中國印鈔造幣總公司