专利名称：一种可实时统计和存储钱币信息的投币钱箱系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及投币钱箱管理技术领域，具体涉及一种能把钱币信息存储在智能储币 钱箱上的投币钱箱系统。
背景技术：
钱箱作为收币储币装置，是投币系统和投币终端的重要组成部分。常用的投币钱 箱只是一个金属箱体结构，箱体上不包含电子信息；终端技术重点在于识币器、主控电路及 执行机构的可靠性有效性，与钱箱没有进行电子信息交互，钱箱没有授权工作方式；收币及 钱箱管理由现场人员负责，营业统计需要人工清点核对。授权公告号为CN201363042Y的中 国实用新型专利公开了一种无源RFID电子钱箱，对钱箱身份标签做了尝试，给钱箱装上一 个RFID电子标签，用于跟踪钱箱的去向和便于管理。但该技术并未涉及到钱箱与投币系统 进行信息交互，不能反映钱箱储币和授权信息，钱箱相对于投币系统是独立的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可实时统计和存储钱币信息的投币钱箱系统，智能储 币钱箱能与投币终端进行信息交互，能分类统计钱币并存储钱币信息。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种可实时统计和存储钱币信息的投币钱箱系统，包括智能储币钱箱和收币控制单 元；所述收币控制单元包括主控模块、与主控模块信号连接的智能识币器；所述智能储币 钱箱设一与主控模块信号连接的智能模块；所述智能识别器识别钱币的真伪及币值，同时 记录投入智能储币钱箱的钱币的币值和数量并将信息传送给主控模块；所述主控模块实时 接收来自智能识币器的信息，将信息附上时间信息，经打包和加密处理后传送给智能模块 并由智能模块分类统计及存储。所述智能储币钱箱的箱体上设有用于容纳智能模块的凹槽。为保证通信的安全性，所述智能模块还储存电子身份和授权状态数据；主控模块 识别智能模块的电子身份和授权状态数据，作为通信连接的依据。当需要调取智能模块所存储的信息时，可以通过接口转换器将智能模块连接到后 台管理电脑上，后台管理电脑读取智能模块所存储的信息并可对智能储币钱箱进行授权管 理。所述智能模块包括电路板；所述电路板设置智能小系统和导电接口触片；所述主 控模块设有可插入智能模块并与导电接口触片实现电连接的弹簧接头。所述智能小系统包括单片机以及与其分别连接的电可擦除存储器、加密逻辑电路、晶振电路、电源转换电路、通信接口保护电路。所述单片机内置时序电路、程序存储器、数据存储器、看门狗电路、中断逻辑电路、 复位逻辑电路，在单片机上设置有串行接口、输入输出接口。作为优化选择，所述单片机为8位中央处理器。作为优化选择，所述导电接口触片为三个，三个导电接口触片分别为电源正端、电 源地和串行通信线的接口 ；所述主控模块上的弹簧接头为三个，三个弹簧接头与三个导电 接口触片相匹配。当需要读取智能储币钱箱的数据时，可以通过带有三个接头的接口转换 器将智能模块与后台管理电脑连接。作为优化方案，还可以在智能储币钱箱设一永磁模块，所述永磁模块包括与智能 储币钱箱金属隔离的永磁体；所述主控模块设有可检测智能储币钱箱位置的磁感应检测电 路；所述磁感应检测电路包括干簧管和检测导线，干簧管两输出端分别与检测导线的两 端连接。本发明的有益效果是1、智能储币钱箱的实际储币与智能模块保存的钱币信息的 电子数据同时保留在智能储币钱箱上，两种数据可以得到互相认证对比，杜绝作弊因素和 管理漏洞，有效地保证了业务的安全性，同时也使智能储币钱箱既可实现单机管理也可实 现联网管理；2、智能储币钱箱工作电源来自主控模块，在保存和移动时为无源状态，使之更 可靠且免于维护；3、智能模块所存储的电子数据经过加密处理，只有获得权限的管理人员 才能读取电子数据，保证电子数据的安全。4、智能储币钱箱不仅是储存钱币的物理钱箱，更 是信息化的数字钱箱，通过授权和电子身份管理，保证钱箱的有序使用和流通，便于投币终 端的大规模运营，也有利于对投币终端的网络监控和管理；5、通过实际储币和电子数据的 比对，除了容易找出管理漏洞外，在出现异常时，还容易找出问题的原因，有助于技术人员 改进设计，使投币终端技术更为完善。
图1为本发明的智能储币钱箱与收币控制单元的电连接关系图； 图2为本发明的智能储币钱箱与后台管理电脑的连接方式图3为本发明的智能模块的装配图； 图4为本发明的智能模块的电原理图； 图5为本发明的智能模块的工作流程图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明的投币钱箱系统包括智能储币钱箱1和收币控制单元，所述收 币控制单元包括主控模块2、与主控模块2信号连接的智能识币器3 ；所述智能识币器3能 识别投入钱币的真伪和币值，同时记录投入智能储币钱箱1的钱币的币值和数量，并将这 些钱币信息传送给主控模块2 ；在智能储币钱箱1的外壁上设有一凹槽，内置智能模块5，所 述智能模块5存储了智能储币钱箱1的电子身份和授权状态数据，作为与主控模块2通信 的依据；所述主控模块2上设有与智能模块5连接的弹簧接头21 ；智能模块5与主控模块2信号连接的同时获得了主控模块2供给的电源；所述主控模块2通过识别智能模块5上的 电子身份和授权数据判别智能储币钱箱1是否合法可用，并实时接收累计来自智能识币器 3的钱币信息以及时驱动投币终端工作，将钱币信息附上时间信息，经打包和加密处理后传 给智能模块5并由智能模块分类统计及存储，这样，投入智能储币钱箱1的钱币的币值、数 量、投入时间便可实时地记录在智能模块5上，使智能储币钱箱1的实际储币量与记录的电 子数据统一，通过对这两种数据的对比，便可判别是否存在人为作弊。如图3所示，在智能储币钱箱1的箱体上设有凹槽51，凹槽51的两边有四个对应 的铆孔511。智能模块5包括电路板52、密封橡胶53、外部压板M。电路板52上分布有智 能小系统，并焊接有三块导电接口触片522，电路板四周是对称的四个固定孔521 ；密封橡 胶53用于将电路板52和外部压板M隔离，密封橡胶53上对应着三块导电接口触片522的 地方设三个圆孔，同时在对应着电路板上的四个固定孔521的地方也设四个固定孔；外部 压板M对应着导电接口触片522的地方同样设有三个圆孔，外部压板的背部有四个对称的 机丝铆柱M1，两边有四个对称的铆孔M2，外部表面粘有压克力薄片。装配时，先用四颗机 丝55通过固定孔521把电路板52和密封橡胶53固定在外部压板M的四个机丝铆柱541 上，构成一个智能模块，再用铆钉通过外部压板M的铆孔542和凹槽的铆孔511把智能模 块固定在钱箱体上，构成一体结构。智能模块装好后难于拆除，最外表面与智能储币钱箱的 箱体表面平齐。当智能储币钱箱1处于工作位置时，主控模块2上的弹簧接头21插入智能模块5 的圆孔并与导电接口触片522电连接，使智能模块5与主控模块2实现通讯连接并使智能 模块从主控模块获得电源。如图2所示，智能储币钱箱1还可以通过带有三个接头的接口转换器4与后台管 理电脑6连接，使后台管理电脑6能够读取投币钱箱1的智能模块5所存储的钱币信息。后 台管理电脑装6装有管理软件，管理软件分配电子身份、访问权限、服务对象、区域、工作许 可状态等数据给智能储币钱箱1，使智能储币钱箱服务于指定的投币系统；同时分配管理 身份、管理权限、密码给工作人员。当智能储币钱箱1的电子身份及授权数据与后台脑数据 库中的智能储币钱箱管理数据及管理身份相匹配时，智能储币钱箱1的信息才能被访问。智能模块的电原理图如图4所示。电路板52是智能模块的主要部件，电路板上分 布着智能小系统。智能小系统包括单片机以及与其分别连接的电可擦除存储器、加密逻辑 电路、晶振电路、电源转换电路、通信接口保护电路。单片机为8位中央处理器，内置有时 序电路、程序存储器、数据存储器、看门狗电路、中断逻辑电路、复位逻辑电路，在单片机上 设置有串行接口、输入输出接口，看门狗电路及复位逻辑能保证单片机不存在死机现象；电 可擦除存储器存储投币终端的业务数据、鉴权数据和一些工作相关参数，数据的更改、写入 或读出由单片机指令控制完成即可，不需要特别接口电路；传输和存储的数据都是加密的， 加密逻辑提供了 128比特的咨询响应算法，使数据难于破解；晶振电路为单片机提供时序 来源；电源转换电路是把外部供给的5V电压转换为内部适用的稳定电压，如3. 3V，保证智 能小系统的稳定工作；通信接口保护电路提供的是过流过压保护。由于导电接口触片是一 个对外操作的接口，有一定的人为因素，操作失误的风险是存在的，因此设计此保护电路进 行缓冲保护。导电接口触片是电源和信号接入点，导电接口触片为三个，分别为电源正端 (+5V)、电源地(GND)和串行通信线(DATA)。串行通信方式采用单线总线通信协议，内部数据采用自定义的私有格式，以保证通信的可靠性和有效性。投币钱箱系统的工作过程当智能储币钱箱处于正常工作状态时，主控模块通过 上述方式与智能模块连接，实现通信和供电。这时，智能模块首先进行自检、初始化，做好通 信准备。主控模块先验证接入的智能模块的电子身份和授权状态数据，若数据匹配则接入 钱箱被接纳为合法钱箱，收币控制单元被置为正常工作状态；否则接入的钱箱被视为非法 钱箱，收币控制单元不启动，投入的硬币不会落入储币钱箱中。当投入的钱币顺利通过智能 识币器落入智能储币钱箱时，智能识币器会将投入的钱币的币值、数量的信息传送给主控 模块，主控模块按通信协议给钱币信息附上时间信息，将数据打包加密处理后传送给智能 模块。智能模块接收到数据信号后会先解析数据再将数据分类存储。当智能储币钱箱与后 台电脑连接时，后台管理电脑发出访问请求指令，智能模块会先对后台管理电脑的身份和 权限进行鉴别，若后台管理电脑为合法的电脑并获得访问权限，智能模块才会与后台管理 电脑进行数据交流。智能模块的工作流程如图5所示。其中业务数据为投入有效钱币的种 类及统计数据，鉴权数据为安全密钥，授权参数、状态及操作记录。为了让主控模块2能够得知智能储币钱箱1是否到位，还可以在智能储币钱箱1 上设一凹槽，内置永磁模块7 ；永磁模块包括非铁质金属托片、永磁体71、非铁质金属外盖； 永磁体71置于非铁质金属托片中，外部被非铁质金属外盖压住，从而使永磁体71与智能储 币钱箱1金属隔离。同时在主控模块上设磁感应检测电路。磁感应检测电路由干簧管81 和检测导线82组成。干簧管的内部是两片金属弹片811，检测导线82的两端分别与金属 弹片811的外输出端连接。当智能储币钱箱到位时，智能储币钱箱与主控模块非常接近，这 时，永磁体71会产生磁力使两个金属弹片811接触闭合，使检测导线82接通。若智能储币 钱箱1不到位，两个金属弹片811便会分开，检测导线82断开。主控模块2通过检测导线 的闭合与否得知智能储币钱箱是否到位，并将数据信号发送给智能模块5。这样，智能模块 便可将智能储币钱箱的状态信息进行存储。
权利要求
1.一种可实时统计和存储钱币信息的投币钱箱系统，包括智能储币钱箱和收币控制单 元，其特征在于所述收币控制单元包括主控模块、与主控模块信号连接的智能识币器；所 述智能储币钱箱设一与主控模块信号连接的智能模块；所述智能识币器识别投入钱币的真 伪及币值，同时记录投入钱币的币值和数量并将记录的信息传送给主控模块；所述主控模 块实时接收来自智能识币器所记录的信息，并附上时间信息，经打包和加密处理后传送给 智能模块并由智能模块分类统计及存储。
2.如权利要求1所述的可实时统计和存储钱币信息的投币钱箱系统，其特征在于所 述智能储币钱箱的箱体上设有用于容纳智能模块的凹槽。
3.如权利要求1所述的可实时统计和存储钱币信息的投币钱箱系统，其特征在于所 述智能模块储存主控模块能识别的电子身份和授权状态数据。
4.如权利要求3所述的可实时统计和存储钱币信息的投币钱箱系统，其特征在于还 包括后台管理电脑，所述智能模块通过接口转换器与后台管理电脑连接，后台管理电脑读 取智能模块所存储的信息并对智能储币钱箱进行授权管理。
5.如权利要求3所述的可实时统计和存储钱币信息的投币钱箱系统，其特征在于所 述智能模块包括电路板；所述电路板设置智能小系统和导电接口触片；所述主控模块设有 可插入智能模块并与导电接口触片实现电连接的弹簧接头。
6.如权利要求5所述的可实时统计和存储钱币信息的投币钱箱系统，其特征在于所 述智能小系统包括单片机以及与其分别连接的电可擦除存储器、加密逻辑电路、晶振电路、 电源转换电路、通信接口保护电路。
7.如权利要求6所述的可实时统计和存储钱币信息的投币钱箱系统，其特征在于所 述单片机内置时序电路、程序存储器、数据存储器、看门狗电路、中断逻辑电路、复位逻辑电 路，在单片机上设置有串行接口、输入输出接口。
8.如权利要求6所述的可实时统计和存储钱币信息的投币钱箱系统，其特征在于所 述单片机为8位中央处理器。
9.如权利要求5所述的可实时统计和存储钱币信息的投币钱箱系统，其特征在于所 述导电接口触片为三个，三个导电接口触片分别为电源正端、电源地和串行通信线的接口 ； 所述主控模块上的弹簧接头为三个，三个弹簧接头与三个导电接口触片匹配。
10.如权利要求1至9任意一项所述的可实时统计和存储钱币信息的投币钱箱系统，其 特征在于所述智能储币钱箱设一永磁模块，所述永磁模块包括与智能储币钱箱金属隔离 的永磁体；所述主控模块设有可检测智能储币钱箱位置的磁感应检测电路；所述磁感应检 测电路包括干簧管和检测导线，所述干簧管两输出端分别与所述检测导线的两端连接。
全文摘要
本发明涉及一种能把钱币信息存储在智能储币钱箱上的投币钱箱系统，包括智能储币钱箱和收币控制单元，所述收币控制单元包括主控模块、与主控模块信号连接的智能识币器；所述智能储币钱箱设一与主控模块信号连接的存有电子身份和授权状态数据的智能模块；所述主控模块实时接收来自智能识币器记录的钱币信息，将钱币信息附上时间信息，经打包和加密处理后传送给智能模块并由智能模块分类统计及储存。本发明的智能储币钱箱能与收币控制单元进行信息交互，能实时统计和存储钱币信息，实现钱币软硬信息的结合，提高储币的安全性和准确性，杜绝作弊；同时由于嵌入电子身份和授权数据，使信息更加安全，又能适应投币终端的大规模经营和管理，实现管理的现代化。
文档编号G07D11/00GK102122406SQ20111002864
公开日2011年7月13日 申请日期2011年1月26日 优先权日2011年1月26日
发明者贺亨 申请人:惠州市宝丰信息科技有限公司