一种新型多功能清分的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型多功能清分机，包括主控单元，以及与主控单元连接的直流电机模块、钞票处理模块、通信模块以及权限验证模块；所述主控单元；用于协调直流电机模块、钞票处理模块、通信模块以及权限验证模块的工作；所述直流电机模块，用于为清分机的内部传动机构提供动力；所述钞票处理模块，由主控单元协调实现数钞、验钞和分钞；所述通信模块，用于与上位机进行数据通信；所述权限验证模块，用于为用户提供开机权限管理。本发明的新型多功能清分机，不仅能够实现分钞，验钞等基本工作，同时还提供权限验证、电机过载过热保护、应急脱电工作、联网统一管理、无线连接外设等全新功能。
【专利说明】一种新型多功能清分机
【技术领域】
[0001]本发明涉及清分机的【技术领域】，特别涉及一种新型多功能清分机。
【背景技术】
[0002]清分机是光机电一体化的高科技产品，综合运用了计算机、模式识别(高速图像处理)、纸币鉴伪、纸币多通道传送等多学科技术；关键技术包括模式识别和纸币多通道传送技术等；其关键工艺是多方向多角度板金部件的精密加工、电气系统组件加工以及整机质量保证。清分机采用高速度图像扫描仪(CIS)、数字信号处理器(DSP)与控制器进行采样控制，具有图像、荧光、磁性、安全线、红外、穿透、光谱等多种鉴伪功能及全新的数字图像技术，全面兼容新旧版本人民币；超大中文液晶显示器；具有新旧清分、版本清分、面向清分、面值清分、计数、防伪等功能。
[0003]但是，现有的清分机普遍存在以下缺点:
[0004]1、直流电机作为整机传动的核心部件，缺少应有的保护机制，在长时间工作的情况下，难以保证使用的安全性。
[0005]2、缺少对使用者的权限认证功能，无法对操作清分机的人员实行管理。
[0006]3、采用单色液晶模块加物理按键的方式，操作繁杂，界面呆板。
[0007]4、没有配备内置电池，无法实现脱电操作。
[0008]5、无法通过集线器、路由器或者服务器接入网络，难以实现联网统一管理。
[0009]6、外部设备都是有线连接方式，布置与使用不便。
[0010]7、采用单个或两个内部光源，亮度较低，图像灰度值对比不足，识别旧币的能力较弱。
[0011 ] 8、编码器在电机转过半圈或者一圈时，才会产生转速反馈信号，精确度偏低。
【发明内容】
[0012]本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种新型多功能清分机。
[0013]本发明的目的通过下述技术方案实现:
[0014]本发明提供一种新型多功能清分机，包括主控单元，以及与主控单元连接的直流电机模块、钞票处理模块、通信模块以及权限验证模块；
[0015]所述主控单元；用于协调直流电机模块、钞票处理模块、通信模块以及权限验证模块的工作；
[0016]所述直流电机模块，用于为清分机的内部传动机构提供动力；
[0017]所述钞票处理模块，由主控单元协调实现数钞、验钞和分钞；
[0018]所述通信模块，用于与上位机进行数据通信；
[0019]所述权限验证模块，用于为用户提供开机权限管理。
[0020]优选的，所述主控单元配备的是ARM⑶RTEX-A8架构的MCU。
[0021 ] 优选的，所述直流电机模块包括顺序连接的电机保护模块、直流电机模块以及直流电机，所述直流电机驱动模块还与主控单元连接，所述直流电机和主控单元之间还连接有编码器；所述电机保护模块是独立于主控单元工作的，它能够对直流电机的温度和电流进行实时监控；当电机出现过热或者过载的情况时，电机保护模块会立即作出判断，切断电机的电源输入，保证使用的安全；当故障排除后，电机保护模块会自动恢复供电，电机能继续正常运行。
[0022]优选的，所述编码器用以监测直流电机的转速，并将结果反馈至主控单元，编码器红外传感器和码轮，每当电机转过一定的角度，就会带动同轴的码轮，码轮上的突起将会遮挡红外发射点，此时在红外接收端将产生一个遮挡信号并传送至主控单元，统计单位时间内的信号数量，即可计算出电机的实时转速。
[0023]优选的，所述钞票处理模块包括数钞模块、验钞模块和分钞模块，所述数钞模块、验钞模块和分钞模块均与主控单元连接。
[0024]优选的，所述通信模块包括RS232接口、USB接口以及网络接口 ；利用上述接口，可将多台清分机与PC机互连，组成一个小型局域网；再通过PC机的上位机软件，用户可随时访问和设置各台已联网的清分机，实现统一管理。
[0025]优选的，所述权限验证模块为用户提供三者不同的开机启动方式，即:普通启动、U盾验证启动和指纹验证启动；普通启动是任何人都可以对清分机进行操作；u盾验证启动是只有持有U盾的使用者，才能操作清分机；指纹验证启动是只有使用者提供的指纹信息通过验证之后，才能操作清分机。
[0026]优选的，本发明的清分机还包括彩色电容屏和输入键盘，所述彩色电容屏为5英寸的TFT触摸显示屏。
[0027]优选的，本发明的清分机还包括外部设备，所述外部设备包括外部键盘、外部显示屏以及外部打印机；外部键盘、外部显示屏以及外部打印机均与主控单元连接。
[0028]优选的，本发明的清分机还包括电源模块，所述电源模块包括开关电源和内置电池模块，所述开关电源为清分机提供电源输出；所述内置电池模块能在清分机没有外部电源时，在一段时间内持续提供直流输出，使清分机具备脱电工作的能力。
[0029]本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:
[0030]1、本发明的新型多功能清分机，不仅能够实现分钞，验钞等基本工作，同时还提供权限验证、电机过载过热保护、应急脱电工作、联网统一管理、无线连接外设等全新功能。
[0031]2、本发明电流电机配备完善的保护机制，在长时间运行的情况下，仍然能保证使用的安全。
[0032]3本发明提供开机权限验证功能，能对清分机的操作人员实行权限管理。
[0033]4、本发明采用大屏幕彩色电容屏，并加载图形界面系统，操作简便，人机交互生动。
[0034]5、本发明内置大容量电池，可保证清分机能长时间脱电工作。
[0035]6、本发明所有外部设备均采用无线连接的方式，布置容易，使用方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0036]图1是本发明清分机的系统框图。【具体实施方式】
[0037]下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0038]实施例
[0039]如图1所示，本发明一种新型多功能清分机，包括主控单元，以及与主控单元连接的直流电机模块、钞票处理模块、通信模块以及权限验证模块；
[0040]所述主控单元；用于协调直流电机模块、钞票处理模块、通信模块以及权限验证模块的工作；
[0041]所述直流电机模块，用于为清分机的内部传动机构提供动力；
[0042]所述钞票处理模块，由主控单元协调实现数钞、验钞和分钞；
[0043]所述通信模块，用于与上位机进行数据通信；
[0044]所述权限验证模块，用于为用户提供开机权限管理。
[0045]所述主控单元主要负责协调各个功能部件的工作，同时也是保存和运行系统固件的核心部分。为获得良好的性能，本清分机的主控单元配备的是ARM C0RTEX-A8架构的MCU，运行速度更快，功耗更低，其内部集成MMU (内存管理单元)，可支持各种操作系统和图形系统。主控单元与内部存储器互连，可直接访问和修改内部的数据。根据不同的清分机型号，会配备不同的内存容量，可分别保存10000条，16000条和24000条数据。本实施例中，所述主控单元配备的是ARM C0RTEX-A8架构的MCU。
[0046]所述直流电机模块包括顺序连接的电机保护模块、直流电机模块以及直流电机，所述直流电机驱动模块还与主控单元连接，所述直流电机和主控单元之间还连接有编码器；直流电机为通用部件，能为清分机的内部传动机构提供动力。根据不同的清分机型号将配备不同的功率，如60W、250W、400W、500W等。
[0047]直流电机驱动模块能为直流电机提供持续、可靠、可调的电源输入，根据主控单元输出的PWM方波占空比(由转速反馈信号决定)，该模块可自动调节直流电机的输入电压，以实现电机转速的实时调整。
[0048]编码器由红外传感器和码轮(或者辐条轮)组成，用以监测直流电机的转速，并将结果反馈至主控单元。每当电机转过一定的角度，就会带动同轴的码轮(辐条轮)，码轮上的突起(辐条轮的辐条)将会遮挡红外发射点，此时在红外接收端将产生一个遮挡信号并传送至主控单元，统计单位时间内的信号数量，即可计算出电机的实时转速。
[0049]电机保护模块是独立于主控单元工作的，它能够对直流电机的温度和电流进行实时监控。当电机出现过热或者过载的情况时，该模块会立即作出判断，切断电机的电源输入，保证使用的安全；当故障排除后，该模块会自动恢复供电，电机能继续正常运行。
[0050]所述钞票处理模块包括数钞模块、验钞模块和分钞模块，所述数钞模块、验钞模块和分钞模块均与主控单元连接。这三个部件都为通用部件，分别实现数钞，验钞和分钞的功能，并由主控单元统一协调三者的工作。钞票进入清分机后会先进入数钞模块，清点钞票数量；然后进入验钞模块检验钞票的真伪和类型；最后通过分钞模块把各种钞票分离输出。
[0051]数钞模块主要通过内部的红外传感器实现钞票的清点，每一张钞票通过运钞通道，红外传感器都会产生一个脉冲信号，并发送至主控单元；主控单元统计脉冲信号的数量，即可得出钞票的张数。[0052]验钞模块由CIS图像传感器、高速AD转换单元和图像处理单元构成。CIS对钞票进行图像采集后，会将此图像数据传递至AD转换单元，转换后的信号会进入图像处理单元进行分析验证，最终确定钞票的真伪和类型。
[0053]分钞模块由电磁铁、导轨和相应的传动臂构成。在得到验钞结果后，分钞模块会根据钞票的真伪与类型，启动电磁铁，从而带动传动臂把导轨移动至相应的位置，最后把钞票输出到对应的出钞口。
[0054]所述通信模块包括RS232接口、USB接口以及网络接口 ；利用上述接口，可将多台清分机与PC机互连，组成一个小型局域网；再通过PC机的上位机软件，用户可随时访问和设置各台已联网的清分机，实现统一管理。
[0055]权限验证模块能为用户提供开机权限管理功能，用户可根据实际情况设置不同的开机启动方式，方式有三种:普通启动、U盾验证启动和指纹验证启动。
[0056]第一种启动方式为无验证启动方式，任何人都可以对清分机进行操作；第二种为验证启动方式，只有持有U盾的使用者，才能操作清分机；第三种也为验证启动方式，只有使用者提供的指纹信息(须先进行指纹授权)通过验证之后，才能操作清分机。
[0057]为了进一步给用户更好的体验，本实施例还包括彩色电容屏和输入键盘，所述彩色电容屏为5英寸的TFT触摸显示屏。目前市场上绝大部分的清分机都是单色液晶模块加物理按键的方式，操作繁杂，界面呆板。有鉴于此，本清分机配备5英寸的TFT触摸显示模块，不仅可显示更多的内容，还使得人机交互更加生动友好。同时，在系统固件中引入自主开发的图形界面系统，可实现诸如下拉列表、复选框、进度条等图形化功能，能为用户带来更直观便捷的操作方式。
[0058]由于触摸屏的引入，物理按键的数量可大幅度减少，仅需保留最基本的电源开关键和屏幕唤醒键，因此可大大降低因物理按键老化而导致的各种故障。
[0059]本实施例的清分机还包括外部设备，所述外部设备包括外部键盘、外部显示屏以及外部打印机；外部键盘、外部显示屏以及外部打印机均与主控单元连接。每一款外设都配备无线通信模块，能够与主机的通信模块进行通信。如果主机已接入网络，更可通过上位机软件直接监控和设置各个外部设备，以获取实时状态和数据。
[0060]本实施例的清分机还包括电源模块，所述电源模块包括开关电源和内置电池模块，所述开关电源为清分机提供电源输出，此部件是通用部件，能将外部交流电(250V，50Hz)转换为直流电。另外，其内部集成了过热，过载等保护电路，能有效的保障使用安全。根据不同的清分机型号，将配备不同型号的开关电源，其额定功率为75W、250W、400W和500W 等。
[0061]所述内置电池模块是通用部件，能在清分机没有外部电源时，在一段时间内持续提供直流输出，使清分机具备脱电工作的能力。此外，内置电池模块包含充放电保护电路，能实时监控其工作电压和电流，保证使用安全。根据不同的清分机型号，内置电池的容量可为 6000mAh，12000mAh,16000mAh 和 20000mAh 等。
[0062]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种新型多功能清分机，其特征在于，包括主控单元，以及与主控单元连接的直流电机模块、钞票处理模块、通信模块以及权限验证模块； 所述主控单元；用于协调直流电机模块、钞票处理模块、通信模块以及权限验证模块的工作； 所述直流电机模块，用于为清分机的内部传动机构提供动力； 所述钞票处理模块，由主控单元协调实现数钞、验钞和分钞； 所述通信模块，用于与上位机进行数据通信； 所述权限验证模块，用于为用户提供开机权限管理。
2.根据权利要求1所述的一种新型多功能清分机，其特征在于，所述主控单元配备的是 ARM C0RTEX-A8 架构的 MCU。
3.根据权利要求1所述的一种新型多功能清分机，其特征在于，所述直流电机模块包括顺序连接的电机保护模块、直流电机模块以及直流电机，所述直流电机驱动模块还与主控单元连接，所述直流电机和主控单元之间还连接有编码器；所述电机保护模块是独立于主控单元工作的，它能够对直流电机的温度和电流进行实时监控；当电机出现过热或者过载的情况时，电机保护模块会立即作出判断，切断电机的电源输入，保证使用的安全；当故障排除后，电机保护模块会自动恢复供电，电机能继续正常运行。
4.根据权利要求3所述的一种新型多功能清分机，其特征在于，所述编码器用以监测直流电机的转速，并将结果反馈至主控单元，编码器红外传感器和码轮，每当电机转过一定的角度，就会带动同轴的码轮，码轮上的突起将会遮挡红外发射点，此时在红外接收端将产生一个遮挡信号并传送至主控单元，统计单位时间内的信号数量，即可计算出电机的实时转速。
5.根据权利要求1所述的一种新型多功能清分机，其特征在于，所述钞票处理模块包括数钞模块、验钞模块和分钞模块，所述数钞模块、验钞模块和分钞模块均与主控单元连接。
6.根据权利要求1所述的一种新型多功能清分机，其特征在于，所述通信模块包括RS232接口、USB接口以及网络接口 ；利用上述接口，可将多台清分机与PC机互连，组成一个小型局域网；再通过PC机的上位机软件，用户可随时访问和设置各台已联网的清分机，实现统一管理。
7.根据权利要求1所述的一种新型多功能清分机，其特征在于，所述权限验证模块为用户提供三者不同的开机启动方式，即:普通启动、U盾验证启动和指纹验证启动；普通启动是任何人都可以对清分机进行操作；u盾验证启动是只有持有U盾的使用者，才能操作清分机；指纹验证启动是只有使用者提供的指纹信息通过验证之后，才能操作清分机。
8.根据权利要求1所述的一种新型多功能清分机，其特征在于，还包括彩色电容屏和输入键盘，所述彩色电容屏为5英寸的TFT触摸显示屏。
9.根据权利要求1所述的一种新型多功能清分机，其特征在于，还包括外部设备，所述外部设备包括外部键盘、外部显示屏以及外部打印机；外部键盘、外部显示屏以及外部打印机均与主控单元连接。
10.根据权利要求1所述的一种新型多功能清分机，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块包括开关电源和内置电池模块，所述开关电源为清分机提供电源输出；所述内置电池模块能在清分机没有外部电源时，在一段时间内持续提供直流输出，使清分机具备脱电工作的 能力。
【文档编号】G07D13/00GK103617676SQ201310637022
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2013年11月27日
【发明者】黄润晖, 张清柏, 廖建华 申请人:广州御银科技股份有限公司