CN201845376U - 一种纸币检测电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种纸币检测电路，包括：多组红外发射管，多组红外接收管，多路译码控制及定时扫描电路模块，多路选择输入及浮动阈值计算模块，故障处理模块与计数处理模块；去除了传统的信号放大、比较等电路，直接利用微处理单元的A/D采样电路进行多路采样转换，硬件成本低、电路性价比高；采用动态定时扫描，提高了红外对管的抗干扰性能，延长了红外对管的使用寿命，间接降低了设备的成本；采用浮动阈值计算，算法灵活实用，无需手工设置比较阈值电平，提高了设备抗环境光源和灰尘的能力，提高了位置检测和计数的可靠性；具有自适应调节功能，无需人工干预，为生产、调试、维修等工作带来极大的方便，也极大的降低了维护成本。

Description

一种纸币检测电路
技术领域
本实用新型涉及纸币清分、点验等金融设备领域，特别是涉及一种对高速运动中的纸币实现准确计数和位置判断的检测电路。
背景技术
目前市场上的点钞机、清分机、ATM等金融设备中，对纸币的位置判断和计数处理通常采用的都是红外对管，由于红外对管通过红外光线来传递信号，那么任何能遮挡住红外光线或能发出红外光线的物体都可能对运动中的纸币产生影响，其中，灰尘对红外对管的发光面和受光面影响很大，所以设备的红外发射管和红外接收管都必须保持在无尘状态，如果红外发射管或红外接收管沾染上灰尘，则由于灰尘干扰，在设备工作时会将无纸币的情况判断为有纸币的情况，从而产生位置误判、计数不准等故障。而流通中的纸币表面往往带有灰尘和油泥，因此当设备工作一段时间后，红外对管的发光面或受光面性能会有所下降，使用者必须对设备进行除尘，增加了维护的次数和成本。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种具有抗灰尘和环境光源干扰的自适应调节的红外对管检测电路，提高纸币检分等相关设备抗灰尘和环境光源干扰的性能，减少设备维护次数，降低设备维护成本。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种纸币检测电路，包括：
多组红外发射管，设置在被检测纸币一侧；
多组红外接收管，设置在被检测纸币另一侧，并与所述多组红外发射管并列设置；
多路译码控制及定时扫描电路模块，分别与所述多组红外发射管相连，定时控制多组红外发射管的点亮或关闭；
多路选择输入及浮动阈值计算模块，与所述多组红外接收管相连，根据多组红外接收管接收的信号判断纸币的位置并计算所述多组红外发射管和多组红外接收管所形成的对管阈值；
故障处理模块，与所述多路选择输入及浮动阈值计算模块相连，对依据所计算的对管阈值为判据的故障进行处理；
计数处理模块，分别与所述故障处理模块和多路选择输入及浮动阈值计算模块相连，处理依据所计算的电路阈值为判据的纸币的正常或异常计数。
上述纸币检测电路中，所述多路选择输入及浮动阈值计算模块包括：
多路选择器电路模块，根据所述多组红外发射管的点亮或关闭同步选择所述多组红外接收管以使所述多组红外接收管接收的信号有效；
A/D采样模块，与所述多路选择器电路模块相连，处理所述红外接收管接收的有效模拟信号；
浮动阈值计算模块，与所述A/D采样模块相连，计算所述多组红外发射管和多组红外接收管所形成的对管阈值。
上述纸币检测电路中，所述多组红外发射管均为二极管。
上述纸币检测电路中，所述二极管的正极连接有电阻。
上述纸币检测电路中，所述多组红外接收管均为三极管。
上述纸币检测电路中，所述三极管的集电极连接有取样电阻。
(三)有益效果
上述技术方案具有如下优点：
1、不需要传统的信号放大、比较等电路，直接利用微处理单元的A/D采样电路进行多路采样转换，硬件成本低、电路性价比高；
2、采用动态扫描，提高了红外对管的抗干扰性能，延长了红外对管的使用寿命，间接降低了设备的成本；
3、采用浮动阈值计算，算法灵活实用，无需手工设置比较阈值电平，提高了设备抗环境光源和灰尘的能力，提高了位置检测和计数的可靠性；
4、具有自适应调节功能，无需人工干预，为生产、调试、维修等工作带来极大的方便，也极大的降低了维护成本。
附图说明
图1是本实用新型实施例的纸币检测电路功能框图；
图2是本实用新型实施例的纸币检测电路中透射型红外对管工作原理示意图；
图3是本实用新型实施例的纸币检测电路中浮动阈值算法流程图。
其中：1：纸币或类似遮挡物；2：红外发射管；3：红外接收管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
图1是本实用新型实施例的检测电路功能框图，其中，多组红外接收管和多组红外发射管并列设置形成多组红外对管，多组红外接收管和多组红外发射管分别设置在被检测纸币的两侧，多组红外接收管用于对应接收多组红外发射管发射的红外光线。多组红外发射管还连接有多路译码控制及定时扫描电路，该多路译码控制及定时扫描电路用于控制多组红外发射管有选择的点亮或关闭，如果设备的红外发射管没有电路控制，直接在开机后就一直点亮，这不仅增加设备的功耗，而且降低了器件的使用寿命，也不易判断红外光源来自何处，在本实施例的检测电路中增加了多路译码控制及定时扫描电路模块，可以定时关闭红外发射管，当关闭红外发射管时，通过读取红外接收管的数值，由软件分析处理能有效的防止环境光源干扰。和多组红外接收管连接的多路选择输入及浮动阈值算法模块，用于处理多组红外接收管接收的信号，以判断运动中纸币的位置；多路选择输入及浮动阈值算法模块与故障处理模块和技术处理模块分别连接，并且故障处理模块和技术处理模块也相连，其中多路选择输入及浮动阈值算法模块具体包括：多路选择器电路模块，用于和红外发射管同步选择红外接收管信号有效；与多路选择器电路模块相连的A/D采样模块，用于处理当前有效的红外接收管接收的模拟信号；与A/D转换电路模块相连的浮动阈值算法模块，用于分析计算当前有效的红外对管的阈值；该阈值为计数处理模块和故障处理模块提供判据，分析判断纸币的位置并对纸币准确计数，具体地，故障处理模块用于对依据所计算的对管阈值为判据的故障进行处理，计数处理模块用于处理依据所计算的电路阈值为判据的纸币的正常或异常计数。通过软件实时自动调整比较电平而得到浮动阈值的办法和手工调整电位器比较电平得到固定阈值的办法相比，优势非常明显，自适应能力大幅提高，一般的灰尘干扰问题得到了有效的解决。
图2是本实用新型实施例的纸币检测电路中透射型红外对管工作原理示意图，图中1为纸币或类似遮挡物，2为红外发射管，3为红外接收管。其工作原理是：软件动态扫描红外发射管的导通和关断，动态扫描是定时执行的，定时周期是0.5毫秒，在每个扫描周期内，先将图2中P1.0置成低电平并维持50微秒，在这段时间内红外发射管LP1被点亮，这时读入红外接收管SC1发射极的取样电阻R2的模拟信号值(称为导通值)；然后将P1.0置成高电平，在这段时间内红外发射管LP1被关断，这时读入红外接收管SC1发射极的取样电阻R2的模拟信号值(称为关断值)。红外发射管优选二极管，其正极连接有电阻，这样即使红外发射管碰到机壳接地，也不会造成系统电源短路；红外接收管优选三极管，其集电极连接有取样电阻，这样即使红外接收管碰到机壳接地，也不会造成系统电源短路。
动态扫描得到的导通值和关断值为浮动阈值计算模块提供数据源，经过浮动阈值计算模块实时处理后，得到当前电路中实际的对管阈值，这个阈值同时排出了环境光源和一般性灰尘的干扰因素，以这个阈值作为对运动中的纸币计数和位置判断，实践证明是更加可靠的。
图3是浮动阈值算法流程图，该软件算法主要包括A/D采样、导通值和关断值预处理、关断值分析、导通值分析、阈值计算等子模块。A/D采样模块所得数据是浮动阈值算法的数据源；这些数据首先经过导通值和关断值预处理模块进行数据加工；再通过关断值分析模块判断是否有环境光源的干扰，如果有环境光源干扰，则执行故障处理模块处理故障；如果没有环境光源干扰，进行导通值分析判断当前的灰尘的干扰程度(即灰尘覆盖量分析)；最后通过阈值计算模块得到去除干扰的阈值，为纸币的计数和位置检测提供可靠的判据。
由以上实施例可以看出，本实用新型具有以下突出的特点：
1、电路硬件简单，不需要传统的信号放大、比较等电路，直接利用MCU的A/D进行多路采样转换，软件算法实用、灵活，硬件成本低、电路性价比高；
2、采用动态扫描，提高了红外对管的抗干扰性能，延长了红外对管的使用寿命；
3、采用浮动阈值算法，无需手工设置比较阈值电平，提高了设备抗环境光源和灰尘的能力，提高了位置检测和计数的可靠性；
4、具有自适应调节功能，无需人工干预，为生产、调试、维修等工作带来极大的方便，也极大的降低了维护成本。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种纸币检测电路，其特征在于，包括：
多组红外发射管，设置在被检测纸币一侧；
多组红外接收管，设置在被检测纸币另一侧，并与所述多组红外发射管并列设置；
多路译码控制及定时扫描电路模块，分别与所述多组红外发射管相连，定时控制多组红外发射管的点亮或关闭；
多路选择输入及浮动阈值计算模块，与所述多组红外接收管相连，根据多组红外接收管接收的信号判断纸币的位置并计算所述多组红外发射管和多组红外接收管所形成的对管阈值；
故障处理模块，与所述多路选择输入及浮动阈值计算模块相连，对依据所计算的对管阈值为判据的故障进行处理；
计数处理模块，分别与所述故障处理模块和多路选择输入及浮动阈值计算模块相连，处理依据所计算的电路阈值为判据的纸币的正常或异常计数。
2.如权利要求1所述的一种纸币检测电路，其特征在于，所述多路选择输入及浮动阈值计算模块包括：
多路选择器电路模块，根据所述多组红外发射管的点亮或关闭同步选择所述多组红外接收管以使所述多组红外接收管接收的信号有效；
A/D采样模块，与所述多路选择器电路模块相连，处理所述红外接收管接收的有效模拟信号；
浮动阈值计算模块，与所述A/D采样模块相连，计算所述多组红外发射管和多组红外接收管所形成的对管阈值。
3.如权利要求1所述的一种纸币检测电路，其特征在于，所述多组红外发射管均为二极管。
4.如权利要求3所述的一种纸币检测电路，其特征在于，所述二极管的正极连接有电阻。
5.如权利要求1所述的一种纸币检测电路，其特征在于，所述多组红外接收管均为三极管。
6.如权利要求5所述的一种纸币检测电路，其特征在于，所述三极管的集电极连接有取样电阻。
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