鈔票新舊程度的檢測裝置的製作方法
2023-07-09 09:18:36
專利名稱：鈔票新舊程度的檢測裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於檢測鈔票新舊程度的檢測裝置，屬於自動化儀器儀表與裝置技術。
鈔票新舊程度檢測裝置主要用於檢測鈔票的新舊程度，分檢出的比較舊的鈔票便於中國人民銀行回收和銷毀，比較新的繼續進行流通。在檢測時，為了大量、快速檢測，需要鈔票以比較高的速度運動，而不能靜態對鈔票進行檢測，這給鈔票新舊程度檢測提出了較高的要求。目前，主要是利用光學原理製造的傳感器來進行檢測，其優點是測量準確、性能穩定。但這種基於光學原理的傳感器不利於在驗鈔機中推廣應用。在我國新舊鈔票的分檢主要依靠人工方法，耗費了大量的人力和物力。
本發明的目的就是為了克服和解決上述存在的缺點和不足之處，提供一種新的鈔票新舊程度檢測裝置，該檢測裝置成本低、有利於大面積推廣應用。
本發明的檢測裝置由顯示器、鍵盤、聲音傳感器、機械傳動與發聲機構、啟動感應器、停止感應器和電路板共同連接構成，其中，顯示器包括新鈔票顯示器和舊鈔票顯示器，機械傳動與發聲機構包括立板、傳動輪、擺輪、皮帶、皮帶電機、擺輪電機、進鈔票口、出新鈔票口、出舊鈔票口，電路板包括放大和整形電路、單片機電路、顯示和鍵盤電路、擺輪電機電路、啟動感應器、停止電路、串行RS-232接口電路，其相互位置與連接關係為傳動輪、擺輪、皮帶、皮帶電機、擺輪電機、進鈔票口、出鈔票口安裝在立板上，皮帶電機帶動一個主動輪和皮帶旋轉，繼而帶動被動輪旋轉，下皮帶依靠與上皮帶的接觸摩擦力傳動；發聲機構位於皮帶的中部，聲音傳感器安裝在發聲機構的附近；擺輪電機帶動擺輪以中心點上下擺動；由進鈔票口進入的鈔票在皮帶傳動下向前運動，經發聲機構發聲，並經聲音傳感和判別後，再經擺輪控制進入新鈔票出口或舊鈔票出口；啟動感應器安裝於進鈔票口與發聲機構之間、停止感應器安裝於擺輪與發聲機構之間，其輸出線分別與電路板上的啟動感應器、停止電路相互電氣連接；新鈔票顯示器和舊鈔票顯示器的輸出端與電路板上的顯示和鍵盤電路數據輸出線、解碼電路的輸出線相電氣連接；鍵盤與顯示和鍵盤電路數據返回輸入線、解碼電路的輸出線相電氣連接；放大和整形電路輸出線與單片機相互電氣連接，顯示和鍵盤電路與單片機電路、新鈔票顯示器、舊鈔票顯示器、鍵盤相互電氣連接，擺輪電機電路與單片機電路相互電氣連接，啟動感應器與單片機電路相互電氣連接，停止電路與單片機電路相互電氣連接，單片機與串行RS232接口相電氣連接。
在上述發明中，發聲機構由三隻傳動輪L5～L7組成，按照規定的尺寸安裝，傳動輪L7與L5水平距離是7～15mm，L7與L6的水平距離是4～7mm，L7與L6的垂直距離是2～4mm；啟動感應器由對應的啟動電路組成；停止感應器由對應的停止電路組成；鍵盤包括「啟動」、「100」、「50」、「20」、「10」、「5」按鍵，可以根據實際的需要增設，它們都有對應的指示燈與其連接。
在本發明中，啟動電路由發光管D3、接收管D4、電阻R10、R11電氣連接構成；放大器電路由電阻R1、R2、電位器W1、電容C1、運算放大器IC2A電氣連接構成；整形電路由電阻R3～R9、運算放大器IC2B、IC2C、邏輯與門電路IC3A、二極體D1、D2電氣連接構成；單片機電路由電阻R14、電容C2～C4、晶振C5、單片機IC1電氣連接構成；停止電路由發光D5、接收二極體D6、電阻R12、R13電氣連接構成；控制鍵盤由S1～S6組成；顯示器及電路由鍵盤接口電路IC3、解碼電路IC4、數碼管L1～L5組成；電機電路由電阻R15、R16和三極體Q1、電機M1相互電氣連接；皮帶運轉電機是M2與電源220V/50Hz相互電氣連接；電路板與電源相電氣連接。
本發明檢測裝置的工作作用原理和電路工作原理如下通220V/50Hz交流電，檢測裝置開始工作，皮帶電機一直運轉，除非切斷電源，否則不受任何控制，它帶動上皮帶運轉，上皮帶帶動下皮帶按照同一方向運轉。同時電器部分也開始工作，單片機運行初始化程序後，進入待機狀態。開始檢測時，首先通過鍵盤設置被檢測鈔票的面額，根據鈔票的面額選擇面板上的「100」、「50」、「20」、「10」、「5」按鍵，按其中一個按鍵，有對應的指示燈點亮，就完成設置。將被檢測的一捆或多捆鈔票放入進鈔票口，鈔票中最下面的一張與皮帶接觸，由於皮帶的運行速度快，將帶動最下面的一張鈔票進入A點，同時這張鈔票被皮帶夾住，隨皮帶一同運行，當鈔票的前端通過啟動感應器時，INT0＝「0」電平產生，此低電平信號輸入到單片機的中斷0輸入端(INT0)，準備計數，當鈔票的末端離開啟動感應器時，有INT0＝「1」電平，並將此信號輸出到單片機IC1，計數開始，鈔票進入由三隻傳動輪組成的發聲機構，鈔票以波浪形式運行，通過該機構的過程中，鈔票會發出聲音，經實驗證明，所發出的聲音與鈔票的新舊程度成線性關係。聲音傳感器將聲音信號轉換成電信號輸出，通過電容偶合輸入到放大和整形電路，該電路輸出脈衝信號，再輸入到單片機電路，單片機通過計數器計數脈衝信號，當鈔票的末端離開停止感應器時，有INT1＝「0」電平，此低電平信號輸出到單片機的中斷輸入端，計數結束。根據面板上設置的鈔票面額，對數據進行處理、判斷，確定鈔票的新舊程度。在鈔票進入B點之前，單片機控制擺輪擺動，鈔票進入指定的出口。根據測量數據，單片機通過控制端輸出電平信號控制擺輪擺動，若鈔票是新檔次，即電機斷電，擺輪依靠重力向下轉，鈔票進入新鈔票出口；若鈔票是舊檔次，擺輪向上轉，即擺向上傳動輪，鈔票進舊鈔票出口，一個測量過程結束。機器繼續循環地工作。
顯示器和鍵盤的工作和操作過程是按「100」、「50」、「20」、「10」、「5」的任意一個按鍵時，鍵盤和接口電路IC3有中斷輸出T1＝「0」，單片機通過數據線讀取按鍵的對應數據，單片機將按鍵對應的指示燈數據輸出到鍵盤和顯示電路，再點亮對應的指示燈，鈔票被檢測時，單片機將對應面額鈔票的通過個數輸出到鍵盤和顯示電路，最後分別通過新鈔票顯示器、舊顯示器顯示個數。
在本發明中，單片機檢測鈔票新舊程度的軟體程序如下設置計數器T0為16位計數方式計數，開中斷INT0、INT1。當鈔票前端進入啟動感應器時，輸出低電平，單片機有中斷輸入INT0，等待、判斷鈔票末端經過，鈔票進入鈔票發聲機構，INT0有上升電平產生，計數開始，計數器T0開始16位計數器計數，當鈔票前端進入停止感應器，等待、判斷鈔票末端經過，之後關閉計數器T0，測量結束，計數器的數值就是鈔票新舊程度的數值，該數值作為控制擺輪的擺動方向的依據，使鈔票進入相應的鈔票出口。進入出鈔票口的鈔票張數可以通過單片機的串行RS-232接口傳送到PC機。
本發明與現有技術相比有如下的優點和有益效果①利用測量聲音的原理間接地測量鈔票的新舊程度，這種測量原理簡單可行；②檢測裝置增加點鈔機的功能後，完全可以替代點鈔機；③檢測裝置的成本低，結構簡單；④代替人工分檢，節省大量人力和物力。
下面結合附圖和具體的實施方式對本發明進一步加以說明
圖1是本發明的外型結構示意圖；圖2本發明的機械結構示意圖；圖3是本發明的電路連接方框圖；圖4是本發明的電路原理圖；圖5是本發明的程序框圖。
在圖1中，1為進鈔票口，2為舊鈔票出口，3為新鈔票出口，4為鈔票面額的指示燈，5為新鈔票的張數顯示器，6為鍵盤，7為舊鈔票的張數顯示器，8為機箱。
在圖2中，1為進鈔票口，2為舊鈔票出口，3為新鈔票出口，9為擺輪，10為擺輪電機，11為皮帶傳送主動輪，12為皮帶電機，13為停止感應器，14為聲音傳感器，15為上皮帶，16為啟動感應器，17為下皮帶，18為立板，19為被動傳動輪(包括L1～L11、L13)，20為底板。
在圖1和圖2中，傳動輪L1～L17、擺輪9分別通過中心圓柱螺栓安裝在立板18上。發聲機構的安裝尺寸是傳動輪L7與L5水平距離是7～15mm，L7與L6的水平距離是4～7mm，L7與L6的垂直距離是2～4mm。進鈔票口1安裝在立板18的右上部分，舊鈔票出口2、新鈔票出口3安裝在立板18的左下部分，皮帶電機12安裝在立板18的後面，並與電源220V/50Hz電氣連接，啟動感應器16與電路板上的5V電源、電阻R10、R11、單片機電路相互電氣連接，停止感應器13與電路板上的5V電源、電阻R12、R13、單片機電路相互電氣連接，聲音傳感器14與電路板上的放大和整形電路輸入端、電源相互電氣連接，擺輪電機10安裝在立板18的後面，並與電路板上的電機控制電路相互電氣連接，電路板安裝在立板18的後面，立板18垂直安裝在底板20。
由圖3可見，啟動、停止電路的輸出脈衝分別輸出給單片機，聲音傳感器的輸出信號輸入到放大和整形電路的輸入端，經過對聲音信號的放大和整形處理，輸出到單片機的計數器輸入端，單片機對其計數和處理，根據處理結果控制擺輪，讓鈔票進入其對應的鈔票出口。
在圖4中，啟動電路由發光二極體D3、接收二極體D4、電阻R10、R11電氣連接構成；放大器電路由電阻R1、R2、電位器W1、電容C1、運算放大器IC2A電氣連接構成；整形電路由電阻R3～R9、運算放大器IC2B、IC2C、邏輯與門電路IC3A、二極體D1、D2電氣連接構成；單片機電路由電阻R14、電容C2～C4、晶振C5、單片機IC1電氣連接構成；停止電路由發光D5、接收二極體D6、電阻R12、R13電氣連接構成；控制鍵盤由S1～S6組成；顯示和鍵盤電路由顯示和鍵盤接口電路U3、解碼電路IC4、數碼管L1～L5組成；電機電路由電阻R15、R16和三極體Q1、電機M1相互電氣連接；皮帶運轉電機是M2與電源220V/50Hz相互電氣連接；電路板與電源相電氣連接。在圖中，標號相同的線相互連接。
由圖5可見，本發明單片機的軟體程序為設置計數器T0為16位計數方式計數，開中斷INT0、INT1。當鈔票前端進入啟動感應器時，輸出低電平，單片機有中斷輸入INT0，等待、判斷鈔票末端經過，鈔票進入鈔票發聲機構，INT0有上升電平產生，計數開始，計數器T0開始16位計數器計數，當鈔票的末端經過之後，關閉計數器T0，測量結束，計數器的數值就是鈔票新舊程度的數值。
本發明檢測裝置各部件的要求如下機械部件可選用金屬材料，如採用鍍鋅鋼板；皮帶2、10採用朔料材料，皮帶寬度10mm；顯示器採用數碼管型號是BS312100；電機M1可選用LD-RE-260型；電機M2可選用MSM系列型號；D3、D5可選FRD型發光二極體，D4、D6可選PH302型號的接收二極體；IC1採用單片機AT89C51電路；IC2採用高性能四運算放大器LM124；IC3採用施密特觸發輸入的邏輯門電路MC4093；聲音傳感器採用CZX-1。
在本發明中，鈔票通過機械發聲裝置時，所發出的聲音與鈔票的新舊程度成線性關係，這是本發明可行性的重要前提，並據此設定新舊鈔票的分界參數。根據對具體某一臺樣機的實驗，判別各種面額鈔票新舊的參數是100元時為72D；50元時為68D；10元時為60D。當機械發聲機構改變時其參數也會變化，每一臺檢測裝置的參數也略有不同，該參數是在產品生產時確定的。
權利要求
1.一種鈔票新舊程度的檢測裝置，由顯示器、鍵盤、聲音傳感器、機械傳動與發聲機構、啟動感應器、停止感應器和電路板共同連接構成，其中，顯示器包括新鈔票顯示器和舊鈔票顯示器，機械傳動與發聲機構包括立板、傳動輪、擺輪、皮帶、皮帶電機、擺輪電機、進鈔票口、出新鈔票口、出舊鈔票口，電路板包括放大和整形電路、單片機電路、顯示和鍵盤電路、擺輪電機電路、啟動感應器、停止電路、串行RS-232接口電路，其相互位置與連接關係為傳動輪、擺輪、皮帶、皮帶電機、擺輪電機、進鈔票口、出鈔票口安裝在立板上，皮帶電機帶動一個主動輪和皮帶旋轉，繼而帶動被動輪旋轉，下皮帶依靠與上皮帶的接觸摩擦力傳動；發聲機構位於皮帶的中部，聲音傳感器安裝在發聲機構的附近；擺輪電機帶動擺輪以中心點上下擺動；由進鈔票口進入的鈔票在皮帶傳動下向前運動，經發聲機構發聲，並經聲音傳感和判別後，再經擺輪控制進入新鈔票出口或舊鈔票出口；啟動感應器安裝於進鈔票口與發聲機構之間、停止感應器安裝於擺輪與發聲機構之間，其輸出線分別與電路板上的啟動感應器、停止電路相互電氣連接；新鈔票顯示器和舊鈔票顯示器的輸出端與電路板上的顯示和鍵盤電路數據輸出線、解碼電路的輸出線相電氣連接；鍵盤與顯示和鍵盤電路數據返回輸入線、解碼電路的輸出線相電氣連接；放大和整形電路輸出線與單片機相互電氣連接，顯示和鍵盤電路與單片機電路、新鈔票顯示器、舊鈔票顯示器、鍵盤相互電氣連接，擺輪電機電路與單片機電路相互電氣連接，啟動感應器與單片機電路相互電氣連接，停止電路與單片機電路相互電氣連接，單片機與串行RS232接口相電氣連接。
2.如權利要求1所述的檢測裝置，其特徵在於所述的發聲機構由三隻傳動輪L5～L7組成，按照規定的尺寸安裝，傳動輪L7與L5水平距離是7～15mm，L7與L6的水平距離是4～7mm，L7與L6的垂直距離是2～4mm；啟動感應器由對應的啟動電路組成；停止感應器由對應的停止電路組成；鍵盤包括「啟動」、「100」、「50」、「20」、「10」、「5」按鍵，可以根據實際的需要增設，它們都有對應的指示燈與其連接。
3.如權利要求2所述的檢測裝置，其特徵在於所述的啟動電路由發光管D3、接收管D4、電阻R10、R11電氣連接構成；放大器電路由電阻R1、R2、電位器W1、電容C1、運算放大器IC2A電氣連接構成；整形電路由電阻R3～R9、運算放大器IC2B、IC2C、邏輯與門電路IC3A、二極體D1、D2電氣連接構成；單片機電路由電阻R14、電容C2～C4、晶振C5、單片機IC1電氣連接構成；停止電路由發光D5、接收二極體D6、電阻R12、R13電氣連接構成；控制鍵盤由S1～S6組成；顯示器及電路由鍵盤接口電路IC3、解碼電路IC4、數碼管L1～L5組成；電機電路由電阻R15、R16和三極體Q1、電機M1相互電氣連接；皮帶運轉電機是M2與電源220V/50Hz相互電氣連接；電路板與電源相電氣連接。
4.如權利要求3所述的檢測裝置，其特徵在於所述的顯示器採用數碼管型號為BS312100；電機M1選用LD-RE-260型；電機M2選用MSM系列型號；D3、D5選FRD型發光二極體；D4、D6選PH302型號的接收二極體；IC1採用單片機AT89C51電路；IC2採用高性能四運算放大器LM124；IC3採用施密特觸發輸入的邏輯門電路MC4093；聲音傳感器採用CZX-1。
全文摘要
鈔票新舊程度的檢測裝置,由顯示器、鍵盤、聲音傳感器、機械傳動與發聲機構、啟動感應器、停止感應器和電路板共同連接構成。該裝置利用測量聲音的原理間接地測量鈔票的新舊程度,結構簡單,成本低,代替人工分檢,能節省大量的人力和物力,同時,該檢測裝置增加點鈔機的功能,可以替代點鈔機使用。
文檔編號G06F19/00GK1375795SQ02115119
公開日2002年10月23日 申請日期2002年4月19日 優先權日2002年4月19日
發明者郭志友, 孫慧卿 申請人:華南師範大學