专利名称：纸张计数及质量监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种纸张计数质量监测装置，特别适用于在点钞机上使用。
现有技术中，清点纸张(或钞票)的计数装置一般都是只给出计数脉冲，缺少材料规格(厚薄和尺寸)和常见的降低计数精度的不正常现象(如重页、连张或残页)的监控信息，不能进行质量监测，使用效果不够理想。
本实用新型的目的在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种能判断纸张不规范(残破、超尺寸)和对传输非正常事件(如双张、连张、歪斜)进行质量监测的纸张计数及质量监测装置。
本实用新型的目的可以通过以下措施来达到本实用新型包括单片机护展器、单片机、控制电机、反向隔离电路、译码电路、驱动电路、数码管、小支架、插测板、下滑板、左右侧板，其特征在于还有两个光电传感器、两个运算放大电路、两个峰值电压保持电路、比较电路，两个光电传感器分二路送入两个运算放大电路，两个运算放大电路的输出通过两个峰值电压保持电路都送到比较电路，比较电路的输出送到单片机扩展器。两个光电传感器中的红外发光二极管装于计数检测光源电路板上，该板安装于下滑板背面，使得两个红外发光二极管正对着透光孔，而两个光电传感器中的红外光电池装于计数检测光电池电路板上，而该板安装于插测板的背面，使得两个红外光电池正对着透光孔。两个红外光电池并接于两个运算放大电路里IC1、IC2中OP1、OP5的12、13端，OP1、OP5的输出14端分别通过电阻R5和R6接比较电路里IC3中CP2的5端、CP4的11端以及CP1的7端、CP3的9端，CP2的2端及CP4的14端分别接单片机扩展器的14、13脚，CP1的1端及CP3的14端都接单片机扩展器的15端，OP1、OP5的输出14脚还分别接到两个峰值电压保持电路里IC1、IC2中OP2和OP6的5脚，OP4、OP8的输出8脚通过电阻R13、R14接IC3中CP1、CP3的6、8脚。
本实用新型在纸张(或钞票)的按张清点过程中，可给出1.计数脉冲，用以输入计数器计算材料张数；2.表示材料厚度超差或粘连的逻辑信号；3.表示材料横向(垂直于传输方向)尺寸短缺的逻辑信号。输出的计数脉冲其宽度与材料通过传感器的时间相等，即此脉冲兼作计时开关脉冲，以便计时器测定材料的尺寸，所有上述信号与TTL逻辑电路相匹配，并与微型计算机配合，对纸张(包括卡片、票证、文件及各种塑料薄膜和织物片材)高速清点进行多项目的检测和控制。
图1为本实用新型的原理方框图；图2为本实用新型安装在点钞机上的结构示意图；图3为本实用新型的电原理图。
参照图1、图2，本实用新型由光电传感器1、2、运算放大电路3、4、比较电路5、单片机扩展器6、单片机7、控制电机8、反向隔离电路9、译码电路10、驱动电路11、数码管12、峰值电压保持电路24、25、小支架13、插测板14、下滑板15、左右侧板16、计数检测光源电路板19、计数检测光电池印制板20等组成。
光电传感器1、2中的红外发光二极管17、18装于计数检测光源电路板16上，该板安装于下滑板13的背面，使得红外发光二极管17、18正对着透光孔21；而光电传感器1、2中的红外光电池22、23装于计数检测光电池电路板15上，该板安装于插测板2背面，使得红外光电池22、23正好也对着透光孔21。下滑板13又通过小支架9固定于点钞机的左右侧板16上，而插测板则通过4颗螺丝固定于左右侧板16上。安装好的红外发光二极管17、18和红外光电池22、23通过透光孔21发生作用。另整个电路的线路板安装点钞机的右侧板上，通过四个尼龙扣固定。
参照图3，电路中，由红外发光二极管17、18和红外光电池22、23组成传感器；IC1、IC2为运算放大器，其中的OP1(OP5)为线性放大器，其输出电平VTP1(VTP2)与红外光电22(23)接收的光量成正比。比较电路5中的比较器CP2(CP4)将VTP1(VTP2)变成逻辑输出VO1(VO2)。当无纸张通过时，VTP1＝7.5V，而VO1＝4.5V；当有纸张通过时，VTP1＝0.6～1.6V(视纸张厚度而定)，而VO1≤1V。
实际使用中，当红外发光管17(18)被纸张遮挡时，则红外光电池22(23)接收的光量减少，造成输出电平VTP1(VTP2)下降，其值远小于比较器CP2(CP4)的4及10脚的固定电平(4.8V)，这样便导致该比较器翻转，输出一个低电平脉冲，并通过输出端2和13脚，将其送至单片机扩展器IC4(型号8243)的输入端13和14脚，一方面该信号可以维持单片机IC5(型号8749)相连扩展器IC4(8243)的第4个I／O口中的2端处于低电平状态，致使电机继续工作；另一方面，该信号又通过单片机IC5(8749)进行处理，由其第2个I／O输入输出口中的4、5、6、7端输出信号，再经译码电路10中的IC6(型号LS145)，由原二进制BCD码翻译成十进制的普通数字码，然后通过驱动电路11中的三极管BG1～BG6控制与其相连数码管12(LED1～LED6)的选通功能，从而实现纸张(钞票)计数数目的显示。同时，该信号又通过单片机IC5的第一个I／O输入输出口中的0～6端，驱动数码“段”，以显示相应的字形。另IC7为反相隔离器。
峰值电压保持电路由运算放大电路OP2、OP3和OP4等组成，C1的作用是保持纸张通过前VTP1(VTP2)的高电平。R7C1时间常数的选择是使每次纸张通过的时间内，C1上的电压基本保持不变，而在纸张通过后的间歇时间内，电压又能得到调整。由OP4输出的峰值电压经R13和R11分出一个与纸张厚度容许上限相应的门限电平VTP3接到比较器CP1的反相端，与接到同相端的VTP1相比较，当纸张厚度超过上限时，CP1将输出一个低电平脉冲(VO3)，形成厚度超差信号。
如引用上述的数据和取VTP3＝0.1V，则当通过的纸张为单张时，VTP1＝0.6～1.6V，即VTP1＞VTP3，则VO3＝(VO3)N＝5V；当通过的纸张为重张时，VTP＜0.1V，即VTP1＜VTP3，则VO3＝(VO3)L≤1V。
当重叠纸张(厚度超差)同时通过传感器时，会使红外光电池22(23)接收的光量减少，造成输出电压VTP1(VTP2)下降至0.1V以下，低于门限电平VTP3(VTP4)，这样便导致比较器CP1(CP3)翻转，由其输出端1和14脚并联输出一个低电平脉冲至扩展器IC4第7个I／O输入输出口中的输入端2脚。一方面该信号通过IC5(单片机)的处理，驱动数码管12(LED1～LED6)发出重张信息符号“ED”；另一方面该信号又可以使IC4的第4个I／O输入输出口中的输出端2和4脚恢复高电平，导致电机停止运转。
由于两个运算放大器IC1、IC2(LM324)具有相同功能，故当由于纸张长度过短，形成其通过传感器只能遮挡一侧时，IC5的第7个I／O输入输出口只有一端0脚(或1脚)能接收到IC3输出端2(或13)脚送来的低电平脉冲。该脉冲一方面通过IC5的处理，驱动数码管12(LED1～LED6)发出残张信息符号“EH”，另一方面又可使IC4的第4个I／O输入输出口中的输出端2和4脚恢复高电平，导致电机停止运转。
本装置如有再增加一单片微机以提高信号的处理能力(不必增加和改动传感电路部分)，还可判别钞票的纵向尺寸以剔出不同面额的钞票。
本实用新型相比现有技术具有如下优点1.计数和监测精度高，减小了可见光、灰尘等外部因素的影响，适合于点钞机及能用透射法检测的各种片材的计数、传输和质控设备和器具中使用。
2.电路简单，稳定可靠，能给出纸张张数、厚度和尺寸的信息，经微机处理后，可得出多种数字量和控制信号。
权利要求1.一种纸张计数及质量监测装置，包括单片机扩展器6、单片机7、控制电路8、反向隔离电路9、译码电路10、驱动电路11、数码管12、小支架13、插测板14、下滑板15、左右侧板16，其特征在于还有光电传感器1、2、运算放大电路3、4、峰值电压保持电路24、25、比较电路5，两个光电传感器1、2分二路送入运算放大电路3、4，运算放大电路3、4的输出通过峰值电压保持电路24、25后都送到比较电路5，比较电路5的输出送到单片机扩展器6。
2.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于两个光电传感器1、2中的红外发光二极管17、18装于计数检测光源电路板19上，该板安装于下滑板15背面，使得红外发光二极管17、18正对着透光孔21，而光电传感器1、2中的红外光电池22、23装于计数检测光电池电路板20上，而该板安装于插测板14的背面，使得红外光电池22、23正对着透光孔21。
3.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于红外光电池22、23、并接于运算放大电路3、4里IC1、IC2中OP1、OP5的12、13端，OP1、OP5的输出14端分别通过电阻R5和R6接比较电路5里IC3中CP2的5端、CP4的11端以及CP1的7端、CP3的9端，CP2的2端及CP4的14端分别接单片机扩展器的14、13脚，CP1的1端及CP3的14端都接单片机扩展器的15端，OP1、OP5的输出14脚还分别接到峰值电压保持电路24、25里IC1、IC2中OP2和OP6的5脚，OP4、OP8的输出8脚通过电阻R13、R14接IC3中CP1、CP3的6、8脚。
专利摘要本实用新型涉及一种纸张计数及质量监测装置，它包括光电传感器、运算放大电路、峰值电压保持电路、比较电路、单片机扩展器、单片机、控制电机、反向隔离电路、译码电路、驱动电路、数码管、小支架、插测板、下滑板、左右侧板、计数检测光源电路板、检测光电池电路板等组成。由于采用了红外传感器及峰值电压保持电路，故减小了可见光、灰尘等外部因素的影响，提高的计数及监测精度。本实用新型电路简单、稳定可靠，能给出纸张张数、厚度和尺寸的信息，经微机处理后，可得多种数字量和控制信号，特别适合于在点钞机上使用。
文档编号G06M7/06GK2078024SQ9022271
公开日1991年5月29日 申请日期1990年10月25日 优先权日1990年10月25日
发明者任仲源, 庞天柱 申请人:广东省中山市古镇无线电厂