CN101510325B - 一种硬币循环处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种硬币循环处理装置，包括：硬币识别器模块、暂存器模块、智能钱箱模块和找零交易模块，各模块分别设置有第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元和第四控制单元，该四个控制单元通过CAN总线连在一起，且均与工控机连接，通过CAN总线接口和串口、RJ45网络接口转发接收工控机的指令，将指令对应分发到第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元和第四控制单元，各控制单元根据分发的指令完成各模块应完成的动作。本发明各模块不仅能完成该模块本应具备的硬币识别、暂存、补充待找零硬币、找零交易等功能，而且具有模块化、单元化的构成特点，方便业主维护、简单地生产安装、灵活地按业主指定品牌更换设计等优势。

Description

一种硬币循环处理装置

技术领域

本发明涉及自动处理装置，具体涉及一种硬币和硬币类介质循环的硬币循环处理装置。

背景技术

目前，通用的硬币循环处理装置，是由硬币识别器、暂存器、硬币找零器、硬币补充钱箱和回收箱等部件组成。

上述硬币循环处理装置中工控机所连接的可以采集数据的部件及需要控制的部件统一与工控机连接，都通过CAN总线与工控机连接接受指令，在工控机的指令下，统一完成诸如接受顾客的投币买票请求、硬币找零的工作流程，完成指令后回复并作日志记录。当前使用的硬币循环装置因为设计的原因，没有模块化集成，线缆连接数量众多且冗长，增加了故障几率，导致当出现问题时，查找问题部件所在或者导致出现错误的原因非常困难。

发明内容

为了克服现有硬币循环处理装置没有模块化集成、不易维护、生产制造安装繁琐、调试和排除故障困难等，本发明的目的是提供一种硬币循环处理装置，具备工业现场总线的硬币循环处理装置的各模块不仅能完成该模块本应具备的硬币识别、暂存、补充待找零硬币、找零交易等功能，而且具有方便业主维护、简单地生产安装、灵活地按业主指定品牌更换设计等优势。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种硬币循环处理装置，该装置包括：

硬币识别器模块，其包括：第一控制单元及与第一控制单元分别连接的设置在投币口通往投币道处的入币道闸门电磁铁、设置在投币道下方的硬币识别器、及用于获取投入硬币所走的路线与数目的币道传感器组；

暂存器模块，其包括：第二控制单元及与第二控制单元分别连接的控制暂存器内翻斗动作的直流电机、设置在暂存器内的第一光电位置传感器；

智能钱箱模块，其包括：第三控制单元及与第三控制单元连接的设置在备用钱箱内的第一数币器；

找零交易模块，其包括：第四控制单元及与第四控制单元分别连接的完成找零交易的第二数币器、设置在回收箱附近的第二光电位置传感器、与备用钱箱和回收箱上的射频卡通信的射频读写卡器组；

所述第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元、第四控制单元通过CAN总线连在一起且均与工控机连接，通过接口单元接收工控机的指令，并将所述指令对应分发到第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元和第四控制单元。

其中，所述币道传感器组包括两组币道传感器，其中一组币道传感器设置在硬币识别器的上方与硬币识别器入币口衔接的投币道上；另一组币道传感器设置在硬币识别器下方、暂存器的上方入口处，用于监视硬币是否进入暂存器的翻斗内。

其中，所述接口单元包括RS-232串行接口、RJ-45网络接口和CAN总线接口，所述CAN总线接口对外提供CAN总线，用于所述装置的控制、调试。

利用本发明提供的硬币循环处理装置，具有以下有益效果：在完成各模块自身功能的前提下，不仅便于生产安装维护，而且便于应用层软件的编制。

附图说明

图1为现有的硬币循环处理装置的结构图；

图2为本发明硬币循环处理装置的模块图。

具体实施方式

本发明提出的一种硬币循环处理装置，结合附图和实施例详细说明如下。

现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。CAN(Controller AreaNetwork)属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。较之目前许多RS-485基于R线构建的分布式控制系统而言，基于CAN总线的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性：

首先，CAN控制器工作于多主方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据，且CAN协议废除了站地址编码，而代之以对通信数据进行编码，这可使不同的节点同时接收到相同的数据，这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的可靠性和系统的灵活性。而利用RS-485只能构成主从式结构系统，通信方式也只能以主站轮询的方式进行，系统的实时性、可靠性较差；

其次，CAN总线通过CAN控制器接口芯片的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连，而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态，CANL端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会出现在RS-485网络中，当系统有错误，出现多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象。而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响，从而保证不会出现在网络中因个别节点出现问题，使得总线处于“死锁”状态。

而且，CAN具有的完善的通信协议可由CAN控制器芯片及其接口芯片来实现，从而大大降低系统开发难度，缩短了开发周期，这些是仅仅只有电气协议的RS-485所无法比拟的。另外，与其它现场总线比较而言，CAN总线是具有通信速率高、容易实现、性价比高等诸多特点的一种已形成国际标准的现场总线。

本发明将CAN总线应用到硬币循环处理装置，该硬币循环处理装置可以应用到地铁、铁路等售票机和自动贩卖机内。本发明采用模块化集成设计，将不同模块视为CAN网络中的节点，通过CAN总线与工控机通信，不仅能完成各模块本应具备的硬币识别、暂存、补充待找零硬币、找零交易等功能，而且具有方便业主维护、简单地生产安装、灵活地按业主指定品牌更换设计等优势。

实施例

为了克服现有硬币循环处理装置没有模块化、不易维护、生产制造安装繁琐、调试和排除故障困难等缺点，本发明提供了一种新的硬币循环处理装置的设计理念，具备工业现场总线的硬币循环处理装置不仅能完成各模块本应具备的工作流程，而且具有方便业主维护、简单地生产安装、灵活地按业主指定品牌更换设计等优势。

本发明解决原硬币循环处理装置的生产调试和维护中的技术方案是：第一，装置内完全模块化，即内部每个模块与其它模块没有结构的硬连接、电气线路上的接插件，在带电插拔下可以进行结构解体和安装；第二，每个模块所接受的操作指令都是基本指令，每次指令操作完成都记录日志，保证交易过程日志化；第三，通信地址就是该模块的标识号码，便于在软件应用层设备管理的数据库设计。

现有的硬币循环处理装置采用图1所示的结构，其组成包括：

投币口101，用于接收用户投入的硬币；入币道闸门电磁铁102，设置在投币口101通往投币道103处，可以控制投币道103的开或关；投币道103，与暂存器201连通，用于将经过投币道103的硬币经由硬币识别器105识别真伪后导入到暂存器201；币道传感器组104，包括两组币道传感器，其中一组币道传感器设置在硬币识别器105上方、与硬币识别器105入币口衔接的币道上，另一组设置在硬币识别器105下方、暂存器201的上方入口处(图中为示出)，监视硬币是否进入暂存器201的翻斗202内；硬币识别器105，设置在投币道103下方，用于获取投入硬币的面值，并识别投入硬币的真伪，分通道下落到暂存器201内；

暂存器201，用于存储经过硬币识别器105自由掉落的硬币，暂存器201分别与退币道5和第二数币器402连接；翻斗202，设置在暂存器201内，用于接收从硬币识别器105落入的硬币，翻斗202通过转轴与直流电机203连接；直流电机203，控制翻斗202，将落入硬币进行翻斗使其进入退币道5或使其进入第二数币器402；第一光电位置传感器204，设置在暂存器201内，用于获取暂存器201内翻斗202的位置信息；

备用钱箱301，用于存储备用硬币，备用钱箱301除与第二数币器402连接外，还与硬币回收箱6连接；第一数币器302，设置在备用钱箱301内，实际出币有两个通道，一个用于数币到第二数币器402，一个用于清空箱内硬币到硬币回收箱6；

第二数币器402，也称找零器，接收从暂存器201落入的硬币和备用钱箱301数币输出的硬币，数出一定数目的硬币到退币道5，实现交易找零，第二数币器402还与硬币回收箱6连接；该第二数币器402实际出币有两个通道，一个用于实现找零，一个用于清空硬币到硬币回收箱6；第二光电位置传感器403，设置在硬币回收箱6附近，用于获得硬币回收箱6是否充满，以及该硬币回收箱6是否到位；射频读写卡器组404，用于与备用钱箱301、硬币回收箱6上的射频卡通信，记录备用钱箱301、硬币回收箱6内硬币的币值和数量等信息，在用户使用读卡方式消费时利用该射频读写卡器组404进行交易；

硬币回收箱6，用于回收从第二数币器402落入的硬币和从备用钱箱301落入的硬币。

工控机，与上述器件中可以采集数据的部件及需要控制的部件连接，完成交易过程。

上述硬币循环处理装置中工控机所连接的可以采集数据的部件及需要控制的部件主要有：

入币道闸门电磁铁102，在工控机的控制下控制投币道103的开或关，以决定该装置是否接收投币；

币道传感器组104，工控机可以通过该器件获取投入硬币所走的路线与数目，并监视硬币是否掉落到暂存器201内；

硬币识别器105，工控机可以通过该器件获取投入硬币的数量，与币道传感器组104采集的数据进行交互的数据验证，可以准确地获取投入硬币的金额；

第一光电位置传感器组204，工控机可以通过该器件获取暂存器内第一翻斗202的位置信息，通过用户输入的交易接收或要求退币的请求，进而确定下一步怎样控制直流电机203；

直流电机203，接收工控机的控制信号，根据控制信号带动暂存器201内的第一翻斗202的动作，将落入硬币进行翻斗使其进入退币道5或使其进入第二数币器402；

第一数币器302，接收工控机的控制信号，根据控制信号将备用钱箱301内的硬币进行数币到第二数币器402，或清空箱内硬币到硬币回收箱6；

第二光电位置传感器403，工控机可以通过该组件监控硬币回收箱6是否充满、箱体是否到位；

射频读写卡器组404，工控机可以通过该组件实现对备用钱箱301、硬币回收箱6上射频卡相关信息进行修改，表明该箱的币值、数量等重要信息；

第二数币器402，接收工控机的控制信号，根据控制信号数出一定数目的硬币到退币道5，或清空箱内硬币到硬币回收箱6。

现有技术中上述所有采集数据的部件及需要控制的部件统一与工控机连接，都通过CAN总线或者通过RS232、RJ45网络接口与工控机连接接受指令，在工控机的指令下，统一完成诸如接受顾客的投币买票(等交易)请求、硬币找零的工作流程，完成指令后回复并作日志记录。

与现有技术不同的是本发明将上述各个需要进行信号采集及控制的部件进行模块集成，设置各个模块的控制单元独立控制各模块的工作，图2是本发明的电路功能结构框架图。该系统包括硬币识别器模块、暂存器模块、智能钱箱模块和找零交易模块。

硬币识别器模块1，其包括：第一控制单元106及与第一控制单元106分别连接的设置在投币口101通往投币道103处的入币道闸门电磁铁102、设置在投币道103下方的硬币识别器105、及用于获取投入硬币所走的路线与数目的币道传感器组104；

暂存器模块2，其包括：第二控制单元205及与第二控制单元205分别连接的控制暂存器201内翻斗202动作的直流电机203、设置在暂存器201内的第一光电位置传感器204；

智能钱箱模块3，其包括：第三控制单元303及与第三控制单元303连接的设置在备用钱箱301内的第一数币器302；

找零交易模块4，其包括：第四控制单元405及与第四控制单元405分别连接的第二数币器402、第二光电位置传感器403和射频读写卡器组404，第二数币器402用于完成找零交易，第二光电位置传感器403设置在硬币回收箱6附近、射频读写卡器组404用于与备用钱箱301、硬币回收箱6上的射频卡通信；

第一控制单元106、第二控制单元205、第三控制单元303、第四控制单元405通过CAN总线连在一起，且均通过接口单元与工控机连接，接口单元包括CAN总线接口、RS-232接口和RJ-45网络网口，用于转发接收控制机的各种指令，并将指令对应分发到第一控制单元106、第二控制单元205、第三控制单元303和第四控制单元405，并且操作第二数币器402完成交易、作日志记录，各单元根据自己分配的指令完成各模块的数据采集和控制过程，具体控制过程如下：

第一控制单元106根据从CAN总线分发的指令完成(外置)入币道闸门电磁铁102的释放和吸取，接收币道传感器组104采集的数据获取投入硬币所走的路线与数目，与硬币识别器105采集的数据交互的数据映证。

第二控制单元205接收第一光电位置传感器组204获取的暂存器201内翻斗202的位置信息，第二控制单元205根据从CAN总线分发的指令完成对直流电机203的控制。

第三控制单元303通过CAN总线分发的指令控制第一数币器302完成补币、清空以及状态检查的操作。

第四控制单元405通过第二光电位置传感器组403获取获得回收箱6是否充满，以及该回收箱6是否到位，并根据从工控机接收的指令控制第二数币器402数出一定数目的硬币到退币道5，实现交易找零，或向硬币回收箱6清空硬币，并作日志记录；第四控制单元405从射频读写卡器组读取备用钱箱301内的硬币币值、数量等信息，根据财务制度-日清要求，将清空硬币的币值、数目写入硬币回收箱6上的射频卡内，以备业主财务清算。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (3)

1.一种硬币循环处理装置，其特征在于，该装置包括：

硬币识别器模块，其包括：第一控制单元及与第一控制单元分别连接的设置在投币口通往投币道处的入币道闸门电磁铁、设置在投币道下方的硬币识别器、及用于获取投入硬币所走的路线与数目的币道传感器组；

暂存器模块，其包括：第二控制单元及与第二控制单元分别连接的控制暂存器内翻斗动作的直流电机、设置在暂存器内的第一光电位置传感器；

智能钱箱模块，其包括：第三控制单元及与第三控制单元连接的设置在备用钱箱内的第一数币器；

找零交易模块，其包括：第四控制单元及与第四控制单元分别连接的完成找零交易的第二数币器、设置在回收箱附近的第二光电位置传感器、与备用钱箱和回收箱上的射频卡通信的射频读写卡器组；

所述第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元、第四控制单元通过CAN总线连在一起且均与工控机连接，通过接口单元接收工控机的指令，并将所述指令对应分发到第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元和第四控制单元。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述币道传感器组包括两组币道传感器，其中一组币道传感器设置在硬币识别器的上方与硬币识别器入币口衔接的投币道上；另一组币道传感器设置在硬币识别器下方、暂存器的上方入口处，用于监视硬币是否进入暂存器的翻斗内。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述接口单元包括RS-232串行接口、RJ-45网络接口和CAN总线接口，所述CAN总线接口对外提供CAN总线，用于所述装置的控制、调试。

Images