CN205862429U - 基于三原色测量法的智能纸币清分装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型基于三原色测量法的智能纸币清分装置，包括收集箱、传送滚筒、颜色传感装置、红外传感器、中心控制器、电磁铁、LCD显示器、电机、电源转换器、驱动器、传送带、初始箱和支架。本装置功能强大，是一种基于RGB颜色识别技术与传统机械结构相结合的、可以进行颜色识别与颜色分析处理的、可以通过光电信号进行控制的纸币清分装置，以解决银行商场超市等场所纸币清分困难、效率低准确率低等问题，为相关工作人员减轻工作压力，提高纸币清分的准确性与效率。同时本装置模块化设计，机构简单便于推广。

Description

基于三原色测量法的智能纸币清分装置

技术领域

本实用新型属于纸币清分领域，特别是涉及到一种基于三原色测量法的智能纸币清分装置。

技术背景

近年来随着现代经济的飞速发展，货币流通中的破旧污损币也越来越多，严重影响人们日常生活，导致生活不便，阻碍商品流通。但银行的纸币清分工作大部分仍然依靠人工处理，效率低，效果差，纸币清分工作成为了金融系统的负担，因此银行对金融机具的要求越来越高，欧美等发达国家在采用以计算机为基础的自动分类的研究方面起步较早，而且已经取得了一定的成果。例如挪威的科技工业研究所采用了红外分辨技术等。我国对于纸币清分机的需求也极为急迫，尤其对于银行、商场和超市等纸币清分困难的场所。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种基于RGB三原色颜色识别技术与传统机械结构相结合，可以进行颜色识别与颜色分析处理，并通过光电信号进行控制的纸币清分装置，用来解决银行、商场和超市等场所纸币清分困难、效率低、准确率低等技术问题。

为了解决上述问题，本实用新型设计了一种基于三原色测量法的智能纸币清分装置，其特征在于：包括收集箱、传送滚筒、颜色传感装置、红外传感器、中心控制器、电磁铁、LCD显示器、电机、电源转换器、驱动器、传送带、初始箱和支架，所述收集箱的上部设置有收集箱箱门，收集箱通过铰链与收集箱箱门连接；所述传送滚筒的两端通过薄壁轴承与支架连接，传送滚筒通过联轴器与电机连接；所述中心控制器分别与颜色传感装置、红外传感器、电磁铁、LCD显示器、电源转换器、驱动器连接；所述传送带套装在临近初始箱一侧的两个传送滚筒的外部；所述颜色传感装置固定安装在传送带的一侧；所述红外传感器固定安装在收集箱的内侧壁上；所述电磁铁固定安装在收集箱箱门的上部；所述LCD显示器固定安装在支架的外侧壁上；所述驱动器固定在支架的外部，驱动器与电机连接；所述电机通过联轴器与传送滚筒连接；所述初始箱位于支架的一端，初始箱与传送带连接。

所述收集箱的两侧设置有支架定位孔，收集箱通过定位销以及支架定位孔与支架连接。

所述颜色传感装置包括颜色传感器、光源和背景。

所述颜色传感器为TCS3200传感器。

所述光源为白光LED光源。

所述传送滚筒、电机、驱动器、薄壁轴承和联轴器构成滚动传送装置。

传送滚筒、传送带、电机、驱动器、薄壁轴承和联轴器构成平整传送装置。

所述电源转换器包括交直流转换器和12V直流电池组，交直流转换器与12V直流电池组并联连接。

有益效果：本实用新型功能强大，能完成纸币清分工作，使用者可以将纸币放入钱币初始箱内，启动装置，完成纸币清分的工作，清分结束后提示灯亮起进行提醒。在本装置工作过程中，中心控制器将计算每类纸币的数额张数以及全部纸币数额总计，并且将这些信息输出到LCD显示器上。模块化结构，便于控制，可扩展性强，可以根据比重不同添加其他环境因素的变量，以进行更优化的纸币清分而且机构简单便于推广，为相关工作人员减轻工作压力，提高纸币清分的准确性与效率。

附图说明

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型基于三原色测量法的智能纸币清分装置的结构框图。

图2为本实用新型基于三原色测量法的智能纸币清分装置的总体机械结构示意图。

图3为本实用新型基于三原色测量法的智能纸币清分装置的总体机械结构的轴测示意图。

图4为本实用新型基于三原色测量法的智能纸币清分装置的钱币收集箱机械结构示意图。

图5为本实用新型基于三原色测量法的智能纸币清分装置的滚动传送装置机械结构的轴测示意图。

图6为本实用新型基于三原色测量法的智能纸币清分装置的平整传送装置机械结构的轴测示意图。

图7为基于三原色测量法的智能纸币清分装置的LED光源恒流电路图。

图中：1为收集箱、2为传送滚筒、3为颜色传感装置、4为红外传感器、5为中心控制器、6为电磁铁、7为LCD显示器、8为电机、9为电源转换器、10为驱动器、11为传送带、12为初始箱、13为收集箱箱门、14为薄壁轴承、15为支架定位孔，16为支架，17为联轴器，18为定位销、19为滚动传送装置、20为平整传送装置。

具体实施方案

结合附图与实例进一步说明。

如图所示，基于三原色测量法的智能纸币清分装置，其特征在于：包括收集箱1、传送滚筒2、颜色传感装置3、红外传感器4、中心控制器5、电磁铁6、LCD显示器7、电机8、电源转换器9、驱动器10、传送带11、初始箱12和收集箱箱门13。所述中心控制器5分别与颜色传感装置3、红外传感器4、电磁铁6、LCD显示器7、电源转换器9、驱动器10连接；所述驱动器10与电机8连接；所述电机8与传送滚筒2连接；所述电磁铁6与收集箱箱门13连接；所述传送滚筒2与传送带11连接。

所述收集箱1包括收集箱箱门13、铰链、电磁铁6以及红外传感器4，其中收集箱箱门13与收集箱1的箱体通过铰链铰接在一起，收集箱箱门13分为上箱门和下箱门；电磁铁6安装在上箱门的上侧，红外传感器4安装在收集箱1的内部。

所述收集箱1的两侧设置有箱体定位孔15，收集箱1通过定位销18以及箱体定位孔15与支架16连接。

所述滚动传送装置19包括传送滚筒2、薄壁轴承14、轴承座和联轴器17，其中传送滚筒2与电机8通过联轴器17相连，传送滚筒2的支撑端安装薄壁轴承14并且通过轴承座安装支架16上；

所述平整传送装置20包括传送滚筒2、薄壁轴承14、联轴器17、轴承座和传送带11，传送带11为履带，履带套在传送滚筒2上；传送滚筒2的一端安装联轴器17；传送滚筒2的支撑端安装薄壁轴承14，并且通过轴承座安装支架16上。

1、颜色传感装置3：

它包括TCS3200传感器、颜色处理计算机、光源和背景等。为了减少光源不同带来的误差，采用LP3891-ADJ低压降COMS线性稳压器为白光LED；为了减少由于日光灯光源闪烁照成入射光的不同，用LED灯作为光源；为了减少外部灰尘的干扰影响，通常检测元件封装与密封的光学室当中，采用玻璃作为隔离挡板。把来自颜色识别的信号整形放大，送到判断电路，判断电路把信号分为不同的类型，由单片机控制执行机构的动作。用于检测纸币某一区域的颜色RGB数值。

其中TCS3200传感器用来收集三原色光返回值，检测具体RGB值，判断颜色，颜色传感装置3采用颜色空间与白平衡算法，TCS3200传感器通过分别检测物体反射出来的红、绿、蓝三种颜色光的成分量，再把光强转化为不同频率的信号量RGB的值，从而计算出物体的颜色。但是由于不同的光强照射到物体表面，反射回来的三原色是不同的。为了解决由于光源的不同造成的误差，采用了白平衡算法，即首先测量基准光源的RGB值，再测量在基准光源下物体反射出来的RGB值。将这两个值得比值乘以255，从而准确的知道物体的真实RGB值，进而准确的知道物体的颜色。当检测到某一颜色时，中心控制器5控制电磁铁6打开收集箱箱门1。若TCS3200传感器无法检测纸币颜色，将所检测的纸币运至最后收集箱内，单独收集。

2、红外传感器4：

它自带一个红外光源和一个光接收装置，光源发出的光经过待测物体的反射被光敏元件接收，再经过相关电路的处理得到所需要的信息，当检测到纸币后，返回信号，中心控制器控制电磁铁6与收集箱箱门1分开。

3、中心控制器5：

它由STC89sc51单片机、锁存器、L298电机驱动器、TC345无线通讯装置、扩展插槽等组成。用于处理所有传感器传回来的信号，并根据传感器传过来的信号所构成的组合信号，执行相关预定好的执行程序。其主板留有相关的传感器插口，便于用户根据所分离的纸币种类进行设置，以适应不同的场所要求。对于程序采用高内聚低耦合的方式即多个子程序组成。

4、LCD显示器7：

带中文字库的12864是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64，内置8192个16×16点汉字，和128个16×8点ASCII字符集。利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4行16×16点阵的汉字，也可完成图形显示。当检测一张纸币之后，由中心控制器5进行信息处理，将纸币数额、张数、总额、总张数显示在LCD显示器7上。

5、电源转换器9：

它由交直流转换器，12V直流电池组组成。它用于将家用电220V交流转化成12V的直流电源。电池组与转换器输出端并联，实现在停电的情况下立即切换到电池组供电。

6、滚动传送装置19

它由传送滚筒2、电机8、薄壁轴承14、驱动器10、联轴器17组成，它用于将纸币传送到指定位置。

7、平整传送装置20

它由传送滚筒2、电机8,、薄壁轴承14、驱动器10、联轴器17、传送带11组成，它用于将纸币运送到颜色传感装置3的下方，进行颜色识别，同时平整纸币，降低纸币卡住的几率。

Claims (8)

1.基于三原色测量法的智能纸币清分装置，其特征在于：包括收集箱(1)、传送滚筒(2)、颜色传感装置(3)、红外传感器(4)、中心控制器(5)、电磁铁(6)、LCD显示器(7)、电机(8)、电源转换器(9)、驱动器(10)、传送带(11)、初始箱(12)和支架(16)，所述收集箱(1)的上部设置有收集箱箱门(13)，收集箱(1)通过铰链与收集箱箱门(13)连接；所述传送滚筒(2)的两端通过薄壁轴承(14)与支架(16)连接，传送滚筒(2)通过联轴器(17)与电机(8)连接；所述中心控制器(5)分别与颜色传感装置(3)、红外传感器(4)、电磁铁(6)、LCD显示器(7)、电源转换器(9)、驱动器(10)连接；所述传送带(11)套装在临近初始箱(12)一侧的两个传送滚筒(2)的外部；所述颜色传感装置(3)固定安装在传送带(11)的一侧；所述红外传感器(4)固定安装在收集箱(1)的内侧壁上；所述电磁铁(6)固定安装在收集箱箱门(13)的上部；所述LCD显示器(7)固定安装在支架(16)的外侧壁上；所述驱动器(10)固定在支架(16)的外部，驱动器(10)与电机(8)连接；所述电机(8)通过联轴器(17)与传送滚筒(2)连接；所述初始箱(12)位于支架(16)的一端，初始箱(12)与传送带(11)连接。

2.根据权利要求1所述的基于三原色测量法的智能纸币清分装置，其特征在于：所述收集箱(1)的两侧设置有箱体定位孔(15)，收集箱(1)通过定位销(18)以及箱体定位孔(15)与支架(16)连接。

3.根据权利要求1所述的基于三原色测量法的智能纸币清分装置，其特征在于：所述颜色传感装置(3)包括颜色传感器、光源和背景。

4.根据权利要求1或3所述的基于三原色测量法的智能纸币清分装置，其特征在于：所述颜色传感器为TCS3200传感器。

5.根据权利要求1或3所述的基于三原色测量法的智能纸币清分装置，其特征在于：所述光源为白光LED光源。

6.根据权利要求1所述的基于三原色测量法的智能纸币清分装置，其特征在于：所述传送滚筒(2)、电机(8)、驱动器(10)、薄壁轴承(14)和联轴器(17)构成滚动传送装置(19)。

7.根据权利要求1所述的基于三原色测量法的智能纸币清分装置，其特征在于：传送滚筒(2)、传送带(11)、电机(8)、驱动器(10)、薄壁轴承(14)和联轴器(17)构成平整传送装置(20)。

8.根据权利要求1所述的基于三原色测量法的智能纸币清分装置，其特征在于：所述电源转换器(9)包括交直流转换器和12V直流电池组，交直流转换器与12V直流电池组并联连接。