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本設計基于51核心的單片機STC5410AD的高識别率硬币識别裝置，主要應用于各公共營業場所，如各超市，自動售貨機，公共交通等。它應該能完成一角（分新版舊版），五角，一進制硬币的識别，并高效率篩選假币，遊戲币并将識别情況實時顯示等功能，同時具有精度高、功耗低、抗幹擾能力強等特點。
01總體方案設計
本文主要從硬體和軟體兩部分來設計整個系統和功能的實作。硬體方面：為滿足對硬币高識别率的要求，采用8位單片機、電磁傳感器、雷射傳感器、LCD12864。
系統的核心是基于51核心的單片機，以子產品化的設計方法将裝置的硬體按功能分為幾大子產品進行設計，分别為：電源子產品、電磁傳感器子產品、雷射傳感器子產品、顯示子產品、濾波放大子產品、A/D轉換、控制子產品。
電源子產品為系統提供電源，電磁傳感器形成渦流效應，實作對真假硬币的鑒别，雷射傳感器檢測硬币的有無和硬币大小的直徑資訊，利用晶片内部A/D轉換電路把模拟量轉換成數字量，控制子產品是利用舵機來控制對硬币的篩選，顯示子產品是将硬币真僞和交易過程和找零結果顯示出來。
02 單片機最小系統設計
單片機最小系統，是指用最少的元器件組成單片機可以工作的應用系統。對S51系列單片機來說，最小系統一般應該包括：單片機、時鐘電路、複位電路。
最小系統中複位電路的電容C3的大小直接影響單片機的複位時間，一般采用10uF左右極性電容，單片機最小系統的電容值越大複位的時間越短。
在正常工作的情況下可以采用更高頻率的晶振，單片機最小系統晶振的振蕩頻率直接影響單片機的處理速度，頻率越大處理速度越快。
03 顯示電路設計
本設計用LCD12864顯示出商品價格，硬币真僞，交易過程和找零結果。
04 鍵盤電路設計
獨立式鍵盤中，各按鍵互相獨立，互不影響，每個按鍵都連接配接一根輸入線，每根輸入線上的按鍵工作狀态不會影響其它輸入線上的工作狀态。根據輸入線的電平狀态就可以判斷按鍵是否被按下了。
鍵盤所對應的功能：
05 控制子產品電路設計
控制子產品是用舵機來控制對硬币的篩選，控制信号由接收機的通道進入信号調制晶片，獲得直流偏置電壓。它内部有一個基準電路，産生周期為20ms，寬度為1.5ms的基準信号，将獲得的直流偏置電壓與電位器的電壓比較，獲得電壓差輸出。
最後，電壓差的正負輸出到電機驅動晶片決定電機的正反轉。當電機轉速一定時，通過級聯減速齒輪帶動電位器旋轉，使得電壓差為0，電機停止轉動。
用單片機作為舵機的控制單元，使PWM信号的脈沖寬度實作微秒級的變化，進而提高舵機的轉角精度，改變舵機的位置。
06 硬币檢測電路設計
通過對低頻透射式傳感器與高頻反射式傳感器的分析可知，低頻透射式電磁傳感器采用低頻激勵，可以得到比較大的貫穿深度，可用來測量金屬材質的厚度，根據高頻反射式電磁傳感器的渦流貫穿深淺度的不同，來檢測硬币表面鍍層的材質和紋理特征。
電磁傳感器的引腳1接地，引腳3連接配接電源，引腳2連接配接op07運算放大器內建電路，電磁傳感器的輸出電壓高于5V，而單片機的最高輸入電壓為5.2V，是以需要把電磁傳感器的高于5V的電壓降壓，通過op07運放線壓縮放，将電壓降壓到1～4V左右。保證電路正常工作。電磁傳感器與op07運放連接配接圖如圖所示：
利用雷射傳感器通過硬币對光的遮擋檢測硬币的有無，利用此原理檢測硬币是否被投入進去。如果使硬币在通過檢測管道時初速度固定, 以直徑為測量長度, 那麼硬币在管道中通過的時間是一定的,即在不考慮摩擦力的情況下, 硬币的直徑距離與通過時間成平方關系。
由于不同面值的硬币大小不同，根據檢測硬币直徑的大小來判斷硬币的大小。雷射傳感器連接配接圖如圖所示：
07 系統主程式設計
開啟系統，系統處于待機狀态，使用者開始對商品進行選擇，選擇商品後投入硬币，通過電磁傳感器，利用電渦流效應測量通過硬币時産生的振蕩頻率信号，再通過A/D轉換成電壓信号被讀出，進而判斷硬币的材質，鑒别出硬币的真僞，再通過雷射傳感器來檢測硬币直徑的大小，進而檢測出硬币的大小。
在檢測完硬币之後，是否達到交易額，如果達到，系統提示交易成功，如果需要找零，系統顯示找零結果。實作找零功能，或繼續交易，或關閉交易。如果是假硬币，則提示資訊。
08 硬币識别系統設計
通過電磁傳感器和雷射傳感器來檢測硬币的真僞和大小，當硬币通過投币入口進入特定高頻振蕩線路，産生變化的磁場,金屬材質的不同和體積的不同對電感量的也會産生微弱的影響，電感量的變化會引起振蕩頻率的變化,再通過檢測頻率的變化,與設定值進行比較,确定某種硬币種類後,經窄帶選頻電路将頻率信号變成電壓信号輸出,完成對金屬硬币的識别。
09 商品選擇和找零系統程式設計
進入系統，進行商品選擇，在使用者确定之後，開始投币，檢測硬币真僞和大小，在确定之後判斷交易額是否達到，如果達到則顯示交易成功，如果需要找零，則顯示找零結果，完成找零後結束交易。