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標(biāo)題: 基于STM32F0的電子硬幣識別系統(tǒng) [打印本頁]
作者: 廖天一閣主 時(shí)間: 2014-3-5 16:52
標(biāo)題: 基于STM32F0的電子硬幣識別系統(tǒng)
一、 項(xiàng)目概述
（介紹項(xiàng)目設(shè)計(jì)背景及目的）
隨著現(xiàn)在各種智能儀器的大量的普及和應(yīng)用，人的參與越來越少，大量的產(chǎn)品都是智能化發(fā)展。在此也出現(xiàn)了許多的無人販貨機(jī)。本產(chǎn)品的目的就是為了給無人販?zhǔn)蹤C(jī)提供支持。該系統(tǒng)可以準(zhǔn)確的識別并計(jì)算出本次投幣的所有種類和個(gè)數(shù)，精確的在顯示器上提示顧客已投的錢數(shù)和需要在投入的硬幣數(shù)。同時(shí)，如果顧客投幣時(shí)沒有投我們市面上流通的如1角（新舊款）、五角（新舊款）、一圓（新舊款），我們會在顯示器提示顧客投入了假幣并發(fā)出相應(yīng)的警告信息。另外本產(chǎn)品我們還設(shè)計(jì)了一個(gè)擴(kuò)展應(yīng)用，就是應(yīng)用于公交車上的投幣箱內(nèi)，這樣我們就可以省去大量的人力去清點(diǎn)一天所收入的硬幣數(shù)目。
二、 項(xiàng)目系統(tǒng)框架圖
1. 軟件系統(tǒng)框架圖
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三、 工作原理介紹
本設(shè)計(jì)的突出點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)區(qū)別與以往的機(jī)器視覺來實(shí)現(xiàn)識別硬幣，我們隊(duì)利用稱重來設(shè)計(jì)一個(gè)類似于電子稱的一個(gè)整體完善的系統(tǒng)。
來前端用電子稱中常用的電阻應(yīng)變片來進(jìn)行對所投硬幣的重量測量。之后在采集前端采用AD620儀表放大器和LM358N來對電阻應(yīng)變片輸出的微弱模擬信號進(jìn)行兩級放大，保證我們的AD芯片可以清晰的分辨不同種類硬幣間的細(xì)微差別。便于軟件處理。然后采用ADS8332這種高精度低功耗16位SPI接口的芯片對模擬信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)化，同時(shí)ADS8332的電壓基準(zhǔn)源我們采用RFE5025和TI的軌對軌放大器來提供超高精度的電壓基準(zhǔn)，保證了AD采集的精度。
軟件設(shè)計(jì)方面，我們的主要算法是根據(jù)aX+bY+cZ=ALL,這個(gè)公式來進(jìn)行推理的。這種算法就是根據(jù)總共我們得到的當(dāng)前硬幣的總重量。同時(shí)我們也是已知了每一個(gè)硬幣的重量大致是多少，這樣這個(gè)三元一次方程組中我們就可以得到了X、Y、Z、ALL這四個(gè)已知量。這里我們預(yù)先在程序中定義幾個(gè)我們已知的硬幣重量相關(guān)參數(shù)，如果出現(xiàn)不符合這些參數(shù)的硬幣，我們既可以判斷出是假幣。這里我們?yōu)榱藴p少誤差，提高精度，我們采用的硬幣都是假設(shè)沒有磨損，沒有污漬的硬幣。這樣可以稍微的簡化了一下我們的數(shù)學(xué)模型。當(dāng)然在精度方面可能還是會有所改進(jìn)。這樣剩下來的軟件部分只需要利用枚舉算法和窮舉算法來推導(dǎo)出符合條件的一組或幾組的a、b、c值。然后在通過選優(yōu)算法，選出最大可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)來。然后通過我們外接的5110液晶液晶顯示出來。
四、 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)、難點(diǎn)分析
實(shí)現(xiàn)：
1、準(zhǔn)確的識別單個(gè)硬幣的種類，即是1角，5角，1圓
2、準(zhǔn)確的識別同一類別的多個(gè)硬幣的總數(shù)（有一個(gè)誤差上限，即硬幣到達(dá)一定個(gè)數(shù)會出現(xiàn)誤差）。
3、在誤差率為4%的情況下實(shí)現(xiàn)多種硬幣混合后，可以識別里面有多少個(gè)1角， 5角，1圓，并顯示總數(shù)。（PS：誤差率為100次中出現(xiàn)4次錯(cuò)誤）。
4、如果有人投入不是市面上流通的硬幣，即為假幣，我們會用聲光電設(shè)備進(jìn)行報(bào)警并提示。
難點(diǎn)分析：
由于硬幣之間的差別很微小，而我們采集到得信號誤差有限，所以在硬幣多的情況下誤差累積會對我們整個(gè)算法產(chǎn)生影響。影響我們得到準(zhǔn)確的一組數(shù)據(jù)。同時(shí)該系統(tǒng)無法支持對大量硬幣的采集，因?yàn)閿?shù)量越多，誤差越大。
五、 項(xiàng)目設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)效果
預(yù)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)上述的基本功能，可能在20個(gè)硬幣以內(nèi)可以精確的測量識別出種類，硬幣過多的話誤差嚴(yán)重變大，難以實(shí)現(xiàn)多硬幣，跟我們系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件優(yōu)化有關(guān)。同時(shí)估計(jì)到交作品的截止期限我們可以最最大努力減少硬件帶來的系統(tǒng)誤差，進(jìn)一步優(yōu)化我們的軟件。讓我們的誤差率降低，并且可以測量更多的硬幣。我們最需要也是最難解決的就是精度問題。我們會慢慢攻克的！
作者: admin 時(shí)間: 2014-3-7 17:14
感謝樓主對本次活動的支持，開發(fā)板已寄出，請注意查收。
后續(xù)還請繼續(xù)分享您的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和使用中遇到的問題，大家一起交流，一起玩轉(zhuǎn)STM32 F0吧！
作者: lipoes 時(shí)間: 2014-10-9 09:57
樓主能上資料嗎 能給我發(fā)份完整資料嗎 582577452@qq.com
作者: 潘瑋柏 時(shí)間: 2016-10-30 13:20
6666666謝謝分享
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