CN104200560B - 一种基于蓝牙通信的多币种验钞方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于蓝牙通信的通用便携式多币种验钞装置，包括主控单元,还包括与主控单元相连的红外检测模块、紫外检测模块、蓝牙模块、串并转换器、只读存储器ROM，其中只读存储器ROM还分别与红外检测模块、紫外检测模块、串并转换器相连，蓝牙模块与移动终端的蓝牙进行配对连接。本发明的验钞装置及方法，体积小、便于携带，且能与移动终端配合使用，能够快速、方便地检测纸币的真伪，同时能够拓展成多币种或同一币种新版式的检测。

Description

一种基于蓝牙通信的多币种验钞方法及装置

技术领域

本发明涉及利用红外光、紫外光进行物质检测领域，特别涉及一种基于蓝牙通信的多币种验钞方法及装置。

背景技术

目前，在验钞装置方面，市面上广泛采用激光验钞机、点钞机等装置来进行验钞。市面流通的红外验钞装置一般采用红外穿透检测技术和紫外荧光检测技术两种较为成熟的技术来检验钞票。红外穿透检测技术通过发射管发射红外光穿透纸币，利用纸张材质和油墨特性对红外线吸收特性的不同，由另一端接收管接收到剩余光的成分来对纸币纸张和油墨特性进行分析。而紫外荧光检测技术则是使紫外线照射纸币，通过对其是否产生一定波长的蓝光的检测来验明纸币的真伪。

然而，虽然验钞技术已较为成熟，但目前最普及的验钞方法还是基于人肉眼的判断，可靠性不高，而基于电子的验钞判断工具都具有一定体积和一定重量的，使用过程中常常受困于不方便携带的限制，所以一般用于银行、商店等工商场所进行数量较多的纸币验钞等用途，而随着各种假钞技术日渐高明，普通民众在日常生活中对于验钞的需求与日俱增，但同时又要求验钞设备具有轻便可携带性高，不受时间不受地点限制的随意性的要求，因此目前的产品并未能够完全满足普通民众的验钞需求。

因此，在充分考量现今手机的普及性和轻便易携带性后，是有必要设计一种新的轻便可携带式的智能验钞装置来满足人们的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于蓝牙通信的多币种验钞方法。

本发明的另一目的在于提供一种基于蓝牙通信的通用便携式多币种验钞装置。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于蓝牙通信的多币种验钞方法，包含以下顺序的步骤：

S1.验钞装置的蓝牙模块与移动终端的蓝牙进行配对，配对成功；

S2.将钞票放入验钞装置的进钞口，使钞票完全进入验钞装置中，并在出钞口伸出一小部分，验钞装置的红外检测模块、紫外检测模块均设置在进钞口与出钞口之间；

S3.移动终端发出验钞指令，验钞指令通过蓝牙传输给验钞装置的主控单元，主控单元控制红外检测模块、紫外检测模块、串并转换器、只读存储器ROM工作；同时拖动钞票至钞票离开验钞装置；

S4.取点检测：由串并转换器8位输出A0-A7、红外检测模块输出A8、紫外检测模块输出A9构成的十位地址线作为只读存储器ROM的输入，只读存储器ROM将输出结果传输给主控单元，所述的输出结果为四个字母T、F、r、p的ASCII码中的一种，字母T、F、r、p依次表示红外紫外检测均合格、红外紫外检测均不合格、仅红外检测不合格、仅紫外检测不合格；

S5.主控单元将接收的输出结果转换成串行数据，并通过蓝牙模块传输到移动终端，移动终端将检测结果暂存直至所述的取点检测的取点次数为N；所述的取点次数N的取值范围为[5,20]；

S6.设在N次检测结果中，出现T、F、r、p的次数为nt、nf、nr、np，则nt+nf+nr+np＝N，其中nt+np表示红外检测通过的次数，nt+nr表示紫外检测通过的次数；移动终端基于N次检测结果做出以下判断并将判断结果显示出来：

若nt+np≥N-2且nt+nr≥N-2则判断为真钞；

若nt+np<N-2且nt+nr<N-2则判断为假钞，红外、紫外检测均不合格；

若nt+np≥N-2且nt+nr<N-2则判断为假钞，紫外检测不合格；

若nt+nr≥N-2且nt+np<N-2则判断为假钞，红外检测不合格。

所述的红外检测模块包括红外光发射端和红外光接收端，红外光发射端与红外光接收端正对设置，红外光发射端、红外光接收端分别位于验钞装置上、下两侧的内侧面，红外光发射端与红外光接收端所在的直线垂直放置在验钞装置中平整钞票所在的平面；

所述的红外光发射端为红外线光发射管，红外光接收端为红外线光接收管。

所述的紫外检测模块，包括紫外光发射端和紫外光接收端，紫外光发射端与紫外光接收端正对设置，紫外光发射端、紫外光接收端分别位于验钞装置上、下两侧的内侧面，紫外光发射端与紫外光接收端所在的直线垂直放置在验钞装置中平整钞票所在的平面；

所述的紫外光发射端为紫外线发射光管，紫外光接收端为光感应器以及覆盖在光感应器表面的蓝色滤色片。

本发明的另一目的通过以下的技术方案实现：

一种基于蓝牙通信的通用便携式多币种验钞装置，包括主控单元,还包括与主控单元相连的红外检测模块、紫外检测模块、蓝牙模块、串并转换器、只读存储器ROM，其中只读存储器ROM还分别与红外检测模块、紫外检测模块、串并转换器相连，蓝牙模块与移动终端的蓝牙进行配对连接。

所述的红外检测模块包括红外光发射端和红外光接收端，红外光发射端与红外光接收端正对设置，红外光发射端、红外光接收端分别位于验钞装置上、下两侧的内侧面，红外光发射端与红外光接收端所在的直线垂直放置在验钞装置中平整钞票所在的平面；

所述的红外光发射端为红外线光发射管，红外光接收端为红外线光接收管。

所述的紫外检测模块，包括紫外光发射端和紫外光接收端，紫外光发射端与紫外光接收端正对设置，紫外光发射端、紫外光接收端分别位于验钞装置上、下两侧的内侧面，紫外光发射端与紫外光接收端所在的直线垂直放置在验钞装置中平整钞票所在的平面；

所述的紫外光发射端为紫外线发射光管，紫外光接收端为光感应器以及覆盖在光感应器表面的蓝色滤色片。

本发明的工作原理：

一、红外检测的原理

红外检测模块的红外光发射端、红外光接收端由主控单元直接驱动控制，真币的纸张比较坚固、密度较高以及用凹印技术印刷的油墨厚度较高，而假币在上述的纸质特征与真币存在相当的差异，所以真币对红外光的吸收能力较强，假币对红外光的吸收能力明显较弱，该模块是基于上述原理来辨别钞票的真伪，发射端用红外线发射管发出固定波长的红外光，穿透纸币后，由接收端的接收管进行接收，通过接收端的内置电路将红外光信号转换成相应的电信号与模块内设的标准电压进行比较判断，输出一位结果：高电平表示接收光信号足够强，红外检测不通过，为假币；低电平表示接收的光信号足够弱，红外检测通过，为真币；由此进行红外特性的检测。

二、紫外检测的原理

紫外检测模块的紫外光发射端、紫外光接收端由主控单元直接驱动控制，由于人民币采用专用纸张制造，而假钞通常采用经漂白处理后的普通纸进行制造，经漂白处理后的纸张在紫外线的照射下会出现荧光反应，衍射出波长为420-460nm的蓝光，真币则没有荧光反应的现象，所以用紫外光源对运动钞票进行照射，如果是假币会出现荧光反应，产生波长为420nm-460nm的荧光，荧光透过纸币，到达接收端，发射端的紫外线发射光管采用贴片封装的紫外LED灯珠，发射波长为365--370nm的紫外光，接收端的光感应器采用贴片封装的光敏传感器，模块的滤色片透过波段为420nm-460nm，最低透过大于80％，并且对其他波段的光表现截止，截止深度小于等于0.1％，滤色片厚度为1mm，紧密贴合在光感应器表面并且完全覆盖表面，紫外接收端根据透过蓝色滤波片照射到光感应器的荧光强度大小判断真假币，如果接收的光信号足够强，则模块输出高电平信号，紫外检测不通过，为假币；如果接收的光信号很弱，则紫外光透过纸币后，为滤色片所滤除，不产生荧光反应，光感应器接收不到光信号，模块输出低电平，紫外检测通过，为真币；由此来判别钞票真假。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明充分利用目前移动终端(如智能手机、平板电脑、笔记本)普遍被人们所使用并随身携带的现状，通过设计一种验钞装置与移动终端配合使用，对检测数据的主要处理与判定集中在移动终端上。因此本发明的验钞装置可以做得体积很小，便携性好，验钞装置的形状可以做成和手机外壳大小一致，用于取代原先的手机保护套或者直接与原先的手机套粘连在一起。

2、本发明进行多次不同位置的采样能有效的鉴别出某些假币采用真币与假币拼接组合的情况，所采用的判别方法可以避免某些真币因沾上油污或者其他污渍所引起的少数位置红外或者紫外特性改变而引起系统误判的情况；同时通过红外检测和紫外检测结合判定的方法能提高检测的精确度。

3、本发明的ROM前8位地址线A0-A7实际是来自手机发送过来的串行8位数据D，不同的串行数据D代表不同的币种，不同币种对应ROM内部不同的选址空间，可实现多币种检验。

4、取点次数N可在出厂前通过软件设置，一般取N大于等于5，小于等于20，对精度要求越高则取点次数N取值越大，同时也不能无限大。这是由于纸币的长度一般在10cm到20cm之间，纸币进入验钞口到离开验钞装置时间约为2秒钟，为了使得检测的点数足够多，检测的范围覆盖足够大，一般检测次数N取大于等于5次，同时，为了检测的点之间有足够的间隔而不至于重复检测，也考虑到主控单元反应速度与处理能力，检测次数N以不超过20为宜，在高精度检测时，N可取20。故取点次数N的取值范围为[5,20]时，既能达到检测点数足够多，检测的范围覆盖足够大，检测结果的精确度高的目的，又不会出现重复检测的情况。

附图说明

图1为本发明所述的一种基于蓝牙通信的通用便携式多币种验钞装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

一种基于蓝牙通信的多币种验钞方法，包含以下顺序的步骤：

S1.验钞装置的蓝牙模块与移动终端的蓝牙进行配对，配对成功并进入稳定状态，验钞装置的蓝牙模块处于等待接收数据或命令的状态；

S2.将钞票放入验钞装置的进钞口，使钞票完全进入验钞装置中，并在出钞口伸出一小部分，验钞装置的红外检测模块、紫外检测模块均设置在进钞口与出钞口之间；

S3.移动终端发出验钞指令，验钞指令R的ASCII码为01010010，验钞指令通过蓝牙传输给验钞装置的主控单元，主控单元首先判断接收到的信息是否为R的ASCII码：若不是，则返回E的ASCII码01000101给移动终端，表示接收的命令错误，进入命令等待状态，此时需要移动终端再次发送验钞指令；若是，则设置变量i＝0，主控单元控制红外检测模块、紫外检测模块工作，开始验钞，接着启动串并转换器、只读存储器ROM；同时拖动钞票至钞票离开验钞装置，这个过程大概为2s；

S4.取点检测：由串并转换器8位输出A0-A7、红外检测模块输出A8、紫外检测模块输出A9构成的十位地址线作为只读存储器ROM的输入，只读存储器ROM将输出结果传输给主控单元，所述的输出结果为四个字母T、F、r、p的ASCII码中的一种，字母T、F、r、p依次表示红外紫外检测均合格、红外紫外检测均不合格、仅红外检测不合格、仅紫外检测不合格；

所述的A0-A7实际是移动终端发送过来的串行八位数据R，不同的串行数据R代表不同的币种，理论上共有256种，可以根据实际需要设定；

只读存储器ROM存储数据，可以方便的拓展多币种检测，或者在同一币种更换版本时，只需更改存入ROM里面的数据就可继续使用本装置，在ROM的10位地址线输入中，串并转换器8位输出A0-A7其实对应着币种信息，相应的可以检测256种币种，只要这些币种可以用本装置采用的红外与紫外的方法检验并且设置好相应的比较电压，就可以利用本系统实现多币种检测；例如人民币验钞时，移动终端发送的验钞指令为R(内容为R的ASCII码)，字母“R”就对应着“RMB”的首字母，在ROM相应地址中写入人民币的验钞信息，保留其他模式用于其他币种的检测，便于今后拓展，拓展时只需要在选定的相应地址写入有关的验钞数据并且提前设置好红外与紫外相应接收光强的门限；红外检测模块输出A8与紫外检测模块的输出A9分别对应红外与紫外的检测信息，ROM根据这些输入信息将结果输出给主控单元；

所述的两位地址线输入A8、A9分别对应着红外检测模块、紫外检测模块的检测结果，所以只需要在ROM在出厂前在不同的选址空间中写入对应四种不同的验钞结果的8位代号，不同币种对应不同的选址空间，另外出厂前还需要设置对应币种的红外接收端的光强判别门限，ROM根据10位的输入信息选中对应的8位结果代号，并行输出至主控单元，从而实现多币种检验；

S5.主控单元将接收的输出结果转换成串行数据，并通过蓝牙模块传输到移动终端，移动终端将检测结果暂存直至所述的取点检测的取点次数达到20；

S6.设在20次检测结果中，出现T、F、r、p的次数为nt、nf、nr、np，则nt+nf+nr+np＝20，其中nt+np表示红外检测通过的次数，nt+nr表示紫外检测通过的次数；移动终端基于20次检测结果做出以下判断并将判断结果显示出来：

若nt+np≥18且nt+nr≥18则判断为真钞；

若nt+np<18且nt+nr<18则判断为假钞，红外、紫外检测均不合格；

若nt+np≥18且nt+nr<18则判断为假钞，紫外检测不合格；

若nt+nr≥18且nt+np<18则判断为假钞，红外检测不合格。

所述的红外检测模块包括红外光发射端和红外光接收端，红外光发射端与红外光接收端正对设置，红外光发射端、红外光接收端分别位于验钞装置上、下两侧的内侧面，红外光发射端与红外光接收端所在的直线垂直放置在验钞装置中平整钞票所在的平面；

所述的红外光发射端为红外线光发射管，红外光接收端为红外线光接收管；

所述的紫外检测模块，包括紫外光发射端和紫外光接收端，紫外光发射端与紫外光接收端正对设置，紫外光发射端、紫外光接收端分别位于验钞装置上、下两侧的内侧面，紫外光发射端与紫外光接收端所在的直线垂直放置在验钞装置中平整钞票所在的平面；

所述的紫外光发射端为紫外线发射光管，紫外光接收端为光感应器以及覆盖在光感应器表面的蓝色滤色片。

一种基于蓝牙通信的通用便携式多币种验钞装置，包括主控单元,还包括与主控单元相连的红外检测模块、紫外检测模块、蓝牙模块、串并转换器、只读存储器ROM，其中只读存储器ROM还分别与红外检测模块、紫外检测模块、串并转换器相连，蓝牙模块与移动终端的蓝牙进行配对连接；

所述的红外检测模块包括红外光发射端和红外光接收端，红外光发射端与红外光接收端正对设置，红外光发射端、红外光接收端分别位于验钞装置上、下两侧的内侧面，红外光发射端与红外光接收端所在的直线垂直放置在验钞装置中平整钞票所在的平面；

所述的红外光发射端为红外线光发射管，红外光接收端为红外线光接收管；

所述的紫外检测模块，包括紫外光发射端和紫外光接收端，紫外光发射端与紫外光接收端正对设置，紫外光发射端、紫外光接收端分别位于验钞装置上、下两侧的内侧面，紫外光发射端与紫外光接收端所在的直线垂直放置在验钞装置中平整钞票所在的平面；

所述的紫外光发射端为紫外线发射光管，紫外光接收端为光感应器以及覆盖在光感应器表面的蓝色滤色片；

所述的基于蓝牙通信的通用便携式多币种验钞装置，还包括与主控单元相连的直流电源，直流电源为主控单元提供电能，供电电压最低4.5V，最高5V，并且带有开关装置可以控制通断电；所述的主控单元为FPGA设备或者贴片单片机芯片，贴片单片机芯片的型号为STC89C52，其工作电压最低3.3V，最高5V，采用贴片实现，体积小，功耗低；所述的蓝牙模块具有串行数据接收与发送功能，可以跟移动终端的蓝牙匹配实现数据的透明传输，并且带有LED指示工作状态；所述的串并转换器工作电压为5V，均采用贴片实现；所述的红外检测模块具有一对红外线发射与接收管，工作电压3.3V--5V；所述的紫外检测模块具有一个紫外线发射光管与一个光感应器，以及一块蓝色的正方形滤色片，滤色片紧密贴合在光感应器表面并且完全覆盖表面，工作电压3.3V--5V；所述的只读存储器ROM具有10位地址线输入跟8位的数据线输出，工作电压5V，内部的数据可在出厂时按需写好，采用贴片实现，体积小，功耗低；所述的移动终端带有蓝牙功能，并且安装有系统相应的APP，APP负责发送指令、分析收到的数据，用户可通过该APP客户端发送验钞指令并查看结果。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于蓝牙通信的多币种验钞方法，其特征在于，包含以下顺序的步骤：

S1.验钞装置的蓝牙模块与移动终端的蓝牙进行配对，配对成功；

S2.将钞票放入验钞装置的进钞口，使钞票完全进入验钞装置中，并在出钞口伸出一小部分，验钞装置的红外检测模块、紫外检测模块均设置在进钞口与出钞口之间；

S3.移动终端发出验钞指令，验钞指令通过蓝牙传输给验钞装置的主控单元，主控单元控制红外检测模块、紫外检测模块、串并转换器、只读存储器ROM工作；同时拖动钞票至钞票离开验钞装置；

S4.取点检测：由串并转换器8位输出A0-A7、红外检测模块输出A8、紫外检测模块输出A9构成的十位地址线作为只读存储器ROM的输入，只读存储器ROM将输出结果传输给主控单元，所述的输出结果为四个字母T、F、r、p的ASCII码中的一种，字母T、F、r、p依次表示红外紫外检测均合格、红外紫外检测均不合格、仅红外检测不合格、仅紫外检测不合格；

S5.主控单元将接收的输出结果转换成串行数据，并通过蓝牙模块传输到移动终端，移动终端将检测结果暂存直至所述的取点检测的取点次数为N；所述的取点次数N的取值范围为[5,20]；

S6.设在N次检测结果中，出现T、F、r、p的次数为nt、nf、nr、np，则nt+nf+nr+np＝N，其中nt+np表示红外检测通过的次数，nt+nr表示紫外检测通过的次数；移动终端基于N次检测结果做出以下判断并将判断结果显示出来：

若nt+np≥N-2且nt+nr≥N-2则判断为真钞；

若nt+np<N-2且nt+nr<N-2则判断为假钞，红外、紫外检测均不合格；

若nt+np≥N-2且nt+nr<N-2则判断为假钞，紫外检测不合格；

若nt+nr≥N-2且nt+np<N-2则判断为假钞，红外检测不合格。

2.根据权利要求1所述的基于蓝牙通信的多币种验钞方法，其特征在于：所述的红外检测模块包括红外光发射端和红外光接收端，红外光发射端与红外光接收端正对设置，红外光发射端、红外光接收端分别位于验钞装置上、下两侧的内侧面，红外光发射端与红外光接收端所在的直线垂直放置在验钞装置中平整钞票所在的平面；

所述的红外光发射端为红外线光发射管，红外光接收端为红外线光接收管。

3.根据权利要求1所述的基于蓝牙通信的多币种验钞方法，其特征在于：所述的紫外检测模块，包括紫外光发射端和紫外光接收端，紫外光发射端与紫外光接收端正对设置，紫外光发射端、紫外光接收端分别位于验钞装置上、下两侧的内侧面，紫外光发射端与紫外光接收端所在的直线垂直放置在验钞装置中平整钞票所在的平面；

所述的紫外光发射端为紫外线发射光管，紫外光接收端为光感应器以及覆盖在光感应器表面的蓝色滤色片。