钱币清点与分类系统

邵俊 张屹

【摘要】本文介绍了对钱币进行分类、清点和简单整理的一种机械设计。该设计可以在混合钱币中，清点、分类和简单的整理出不同面值的硬币，并对面值不同的纸币进行分类。该设计机构简单，且效率高，成本低，是一种有效的钱币分类方法。

【关键词】钱币分类；识别；清点；单片机

一、前言

随着经济的发展，货币的流通率越来越高，我国发行的硬币数量也越来越多，随着第五版人民币的发布，钱币的清点分类逐渐成为一项迫在眉睫的问题。为了适应当下的需要，研制钱币分类系统成为当务之急。

目前，由于我国对钱币清点分类的设备研究长期处于一种较为真空的状态，导致国内的这一领域一直处于空白。国外虽然已经研究出了相关的设备，但造价高，大多小型企业无采购能力。混杂的钱币让各大银行、公交公司等相关企业头痛不已，目前大多企业采用人工整理方式，但是这种方法费力、费时、占地空间大，还可能出現错误。因此，研制一种钱币清点与分类系统非常有必要。

二、钱币清点与分类系统原理框图

钱币清点与分类系统包括：钱币投入箱、鼓风系统、传送装置、机械臂（吸盘式）、硬币分离机构、控制系统（AT89C51单片机）、硬币整理装置以及相关的传感器系统，图1为该系统原理框图。

三、工作原理

1.硬币纸币分离 钱币投入箱下方有隔板（图2），隔板的厚度为1mm，间隙为4.9mm，即大于任意两个硬币的厚度，但小于任意三个硬币的厚度，保证同一轨道每次下落硬币不超过两个，避免硬币分离机构分离能力不足，同时保证纸币落下时不会受到阻挡。鼓风系统类似风扇结构，通过单片机控制电机的转速，通过风力使硬币与纸币分离。

2.纸币分类 纸币被风力吹到与之相邻的传送机构（图3）上方，传送机构的两侧附有薄板，保证纸币在重力作用下落到传送带上表面较为粗糙，摩擦力较大，使纸币随传送带运动，传送带运动到末端时，做抛物运动落到下方框内（图4）。此时，框表面的重力传感器将电信号传递给单片机，单片机控制机械臂进行工作，机械臂的前端为椭圆形吸盘，吸盘的吸力约为1.5N，即大于任意一张纸币的重量，小于任意两张纸币的重量，保证吸盘每次只吸取一张纸币。机械臂吸盘将纸币吸起后送至面值盒内，面值盒的两侧面板装有颜色传感器，每个传感器只识别一种纸币的颜色，当纸币颜色与传感器识别颜色相同时，单片机输出1，将纸币放入相应面值盒，否则，将纸币预放入下一面值盒，直到颜色相同。

3.硬币分类 硬币从隔板下落后，落到分离机构（图5）上，分类机构与竖直平面的夹角为15°，表面光滑，在重力作用下沿轨道下滑利用硬币直径（表1）的不同进行分离。分离机构的两侧板间安装光电传感器，光电传感器将获取的电信号反馈给单片机进行计数。第一层的孔径为23mm，第二层为21mm，第三层为20mm，各层机构相对应的孔径为同轴心。分离机构的孔径有限长，其余部分为光滑轨道，末端与直立筒光滑过渡连接。直筒的直径略大于各层硬币直径，为半开环式，由两个立式1/4圆弧相扣而成，且外表面有紧贴的卷筒纸，可以对硬币进行简单的包装，根据硬币厚度，直筒在竖直方向上标有较为关键的刻度，以达到简单的整理目的。

四、结束语

本系统具有一定的实用价值，机构简单，稳定性好，能够对钱币进行精确的清点分类，占地空间小，成本低，效率高。但此系统在钱币的整理方面不够完善，尤其是纸币的整理，目前仍存在较大的难度。

参考文献

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作者简介

邵俊；1994.07；男；安徽省合肥；汉；本科；研究方向：机械电子工程。