一种硬币识别装置的制作方法

本实用新型涉及硬币鉴伪领域，特别是涉及一种硬币识别装置。

背景技术：

硬币以其成本低、流通次数多、耐磨损、易回收等优势将替代小面额货币是市场大势所趋，在自助超市、自助银行、自动售卖系统越来越多使用硬币进行交易，因其硬币收币及找零时候需要对其进行鉴别真伪及币值，因此对硬币在鉴伪及币值的识别要求更为严格。

目前市面上主流硬币的鉴伪、币值的识别大部分都是利用电涡流原理进行检测鉴别。而电涡流检测又分为二种模式：一种对射模式，一种反射模式。而以往大多数电涡流检测基本都是基于对射模式进行硬币的识别、鉴伪、计数，通常采用的检测原理：相敏检波、过零检测、幅度变化等方式来提取不同硬币通过电涡流传感器时产生的相位偏移、幅度变化、模值等信息，然后利用这些变化的信息与其提取的特征量进行对比来对硬币鉴别。

对射模式的发射端通过单个频率或多频组合后，通过电涡流传感器的发射端进行发射，在接收端通过复杂的硬件或MCU对其多频组合进行分离、放大，再利用MCU对其多频分离放大后的数据进行采样及相位偏移处理，这种频率分离的处理模式，在硬件上比较复杂，处理效率比较低，成本也比较高，耗费的运算资源也比较大，MCU的运算速度要求也比较高，而且在单个频率情况下，反而可能导致无法正常工作。

技术实现要素：

为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种硬币识别装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种硬币识别装置，包括MCU、第一放大电路、第二放大电路、涡流发射线圈、涡流接收线圈、AD转换模块以及用于为硬币识别装置供电的电源模块，所述第一放大电路用于产生混频采样信号；

所述MCU的第一输出端通过第一放大电路与涡流发射线圈的输入端连接，所述涡流接收线圈的输出端依次通过第二放大电路、AD转换模块后与MCU的第一输入端连接。

进一步，所述第一放大电路采用功率放大芯片构成。

进一步，所述AD转换模块采用差分AD采样芯片组成。

进一步，所述涡流接收线圈的输出端包括第一输出接口和第二输出接口，所述第二放大电路包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第二电容、第三电容、第十八电阻、第十九电阻、第二十五电阻和第二十八电阻；

所述第二运算放大器和第三运算放大器均连接有负反馈电路；

所述第一运算放大器的同相输入端通过第七电阻连接涡流接收线圈的第一输出接口，反相输入端通过第八电阻连接涡流接收线圈的第二输出接口，且反相输入端还通过第九电阻与第一运算放大器的输出端连接；

所述第一运算放大器的输出端依次通过第二电容、第十八电阻后与第二运算放大器的同相输入端连接，所述第二运算放大器的输出端连接第十九电阻后作为第一差分信号输出端；

所述第一运算放大器的输出端还依次通过第三电容、第二十五电阻后与第三运算放大器的同相输入端连接，所述第三运算放大器的输出端连接第二十八电阻后作为第二差分信号输出端；

所述第一差分信号输出端和第二差分信号输出端分别与差分AD采样芯片的差分输入端连接。

进一步，所述电源模块包括数字电源和模拟电源，所述数字电源与MCU连接，所述模拟电源分别与第一放大电路、第二放大电路和AD转换模块连接。

进一步，所述数字电源采用直流-直流转换芯片构成。

进一步，所述MCU还连接有数据存储模块、系统时钟模块和外部接口模块。

进一步，还包括有外围控制模块，所述MCU的第二输出端与外围控制模块的输入端连接。

进一步，还包括有显示模块和按键模块，所述按键模块的输出端与MCU的第二输入端连接，所述MCU的第三输出端与显示模块的输入端连接。

本实用新型的有益效果是：本硬币识别装置通过第一放大电路产生混频采样信号通过涡流发射线圈发射，并通过第二放大电路对涡流接收线圈接收的混频信号进行差分放大后，通过AD转换模块将混频信号转换为数字信号输入到MCU，本方案不需要设置专门的电路进行相位鉴相，减少了大量的硬件资源，而且不需要复杂的频率分离计算过程，处理效率高，MCU的要求比较低，本硬币识别装置结构优良，成本较低，适于推广应用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的一种硬币识别装置的电子框图；

图2是本实用新型的一种硬币识别装置的第二放大电路的模拟电路图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例就本实用新型的技术方案做进一步的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1，本实用新型提供了一种硬币识别装置，包括MCU、第一放大电路、第二放大电路、涡流发射线圈、涡流接收线圈、AD转换模块以及用于为硬币识别装置供电的电源模块，所述第一放大电路用于产生混频采样信号；

所述MCU的第一输出端通过第一放大电路与涡流发射线圈的输入端连接，所述涡流接收线圈的输出端依次通过第二放大电路、AD转换模块后与MCU的第一输入端连接。

进一步作为优选的实施方式，所述AD转换模块采用差分AD采样芯片组成。

进一步作为优选的实施方式，所述第一放大电路采用功率放大芯片构成。本实施例优选采用型号为LT1210CR的芯片实现。第一放大电路接收MCU的混频信号后，产生对应的混频采样信号，混频信号可以包括多种不同频率不同脉宽的信号，因此涡流接收线圈接收信号后，不需要再对接收的信号进行频率分离采样，直接进行差分信号放大，并通过AD转换模块转换为数字信号后，输入MCU即可基于现有的硬币识别技术进行硬币识别。因此，本方案不需要设置专门的电路进行相位鉴相，减少了大量的硬件资源，而且不需要复杂的频率分离计算过程，处理效率高，MCU的要求比较低，本硬币识别装置结构优良，成本较低，适合广泛推广应用。

进一步作为优选的实施方式，参照图2，所述涡流接收线圈的输出端包括第一输出接口和第二输出接口，所述第二放大电路包括第一运算放大器U1、第二运算放大器U2、第三运算放大器U3、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第二电容C2、第三电容C3、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十五电阻R25和第二十八电阻R28；

所述第二运算放大器U2和第三运算放大器U3均连接有负反馈电路；

所述第一运算放大器U1的同相输入端通过第七电阻R7后作为第二放大电路的第一差分输入端Input1，连接涡流接收线圈的第一输出接口，反相输入端通过第八电阻R8后作为第二放大电路的第二差分输入端Input2，连接涡流接收线圈的第二输出接口，且反相输入端还通过第九电阻R9与第一运算放大器U1的输出端连接；

所述第一运算放大器U1的输出端依次通过第二电容C2、第十八电阻R18后与第二运算放大器U2的同相输入端连接，所述第二运算放大器U2的输出端连接第十九电阻R19后作为第一差分信号输出端；

所述第一运算放大器U1的输出端还依次通过第三电容C3、第二十五电阻R25后与第三运算放大器U3的同相输入端连接，所述第三运算放大器U3的输出端连接第二十八电阻R28后作为第二差分信号输出端；

所述第一差分信号输出端和第二差分信号输出端分别与差分AD采样芯片的差分输入端连接。

第二放大电路采用图2中的差分放大电路后，该差分放大电路可以对涡流接收线圈接收到的差分信号进行放大调整后，再经过二次放大，从而送入差分AD采样芯片的差分输入端AINP、AINM，利用差分AD采样芯片完成混频信号的采样以及转换成数字信号，无需通过MCU进行分频采样，提高了MCU的采样效率，以及MCU的资源利用率和运算速度，提高了本硬币识别装置的工作效率。

进一步作为优选的实施方式，所述电源模块包括数字电源和模拟电源，所述数字电源与MCU连接，所述模拟电源分别与第一放大电路、第二放大电路和AD转换模块连接。

进一步作为优选的实施方式，所述数字电源采用直流-直流转换芯片构成。

进一步作为优选的实施方式，所述MCU还连接有数据存储模块、系统时钟模块和外部接口模块。具体的，MCU通过RS232、USB、RS485总线与外部接口模块连接。MCU通过RS232总线和RS485总线与PC或者其它上位机进行通信交互等。

进一步作为优选的实施方式，还包括有外围控制模块，所述MCU的第二输出端与外围控制模块的输入端连接。

进一步作为优选的实施方式，还包括有显示模块和按键模块，所述按键模块的输出端与MCU的第二输入端连接，所述MCU的第三输出端与显示模块的输入端连接。按键模块用于输入控制参数或者工作参数，显示模块用于显示采集到的采样信号，或者硬币识别结果等。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。