一、 項目概述

（介紹項目設計背景及目的）

    隨著(zhù)現在各種智能儀器的大量的普及和應用，人的參與越來(lái)越少，大量的產(chǎn)品都是智能化發(fā)展。在此也出現了許多的無(wú)人販貨機。本產(chǎn)品的目的就是為了給無(wú)人販售機提供支持。該系統可以準確的識別并計算出本次投幣的所有種類(lèi)和個(gè)數，精確的在顯示器上提示顧客已投的錢(qián)數和需要在投入的硬幣數。同時(shí)，如果顧客投幣時(shí)沒(méi)有投我們市面上流通的如1角（新舊款）、五角（新舊款）、一圓（新舊款），我們會(huì )在顯示器提示顧客投入了假幣并發(fā)出相應的警告信息。另外本產(chǎn)品我們還設計了一個(gè)擴展應用，就是應用于公交車(chē)上的投幣箱內，這樣我們就可以省去大量的人力去清點(diǎn)一天所收入的硬幣數目。

二、 項目系統框架圖

1. 軟件系統框架圖

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三、 工作原理介紹

本設計的突出點(diǎn)和創(chuàng )新點(diǎn)區別與以往的機器視覺(jué)來(lái)實(shí)現識別硬幣，我們隊利用稱(chēng)重來(lái)設計一個(gè)類(lèi)似于電子稱(chēng)的一個(gè)整體完善的系統。

來(lái)前端用電子稱(chēng)中常用的電阻應變片來(lái)進(jìn)行對所投硬幣的重量測量。之后在采集前端采用AD620儀表放大器和LM358N來(lái)對電阻應變片輸出的微弱模擬信號進(jìn)行兩級放大，保證我們的AD芯片可以清晰的分辨不同種類(lèi)硬幣間的細微差別。便于軟件處理。然后采用ADS8332這種高精度低功耗16位SPI接口的芯片對模擬信號進(jìn)行模數轉化，同時(shí)ADS8332的電壓基準源我們采用RFE5025和TI的軌對軌放大器來(lái)提供超高精度的電壓基準，保證了AD采集的精度。

軟件設計方面，我們的主要算法是根據aX+bY+cZ=ALL,這個(gè)公式來(lái)進(jìn)行推理的。這種算法就是根據總共我們得到的當前硬幣的總重量。同時(shí)我們也是已知了每一個(gè)硬幣的重量大致是多少，這樣這個(gè)三元一次方程組中我們就可以得到了X、Y、Z、ALL這四個(gè)已知量。這里我們預先在程序中定義幾個(gè)我們已知的硬幣重量相關(guān)參數，如果出現不符合這些參數的硬幣，我們既可以判斷出是假幣。這里我們?yōu)榱藴p少誤差，提高精度，我們采用的硬幣都是假設沒(méi)有磨損，沒(méi)有污漬的硬幣。這樣可以稍微的簡(jiǎn)化了一下我們的數學(xué)模型。當然在精度方面可能還是會(huì )有所改進(jìn)。這樣剩下來(lái)的軟件部分只需要利用枚舉算法和窮舉算法來(lái)推導出符合條件的一組或幾組的a、b、c值。然后在通過(guò)選優(yōu)算法，選出最大可能出現的數據來(lái)。然后通過(guò)我們外接的5110液晶液晶顯示出來(lái)。

四、 項目實(shí)現要點(diǎn)、難點(diǎn)分析

實(shí)現：

1、準確的識別單個(gè)硬幣的種類(lèi)，即是1角，5角，1圓

2、準確的識別同一類(lèi)別的多個(gè)硬幣的總數（有一個(gè)誤差上限，即硬幣到達一定個(gè)數會(huì )出現誤差）。

3、在誤差率為4%的情況下實(shí)現多種硬幣混合后，可以識別里面有多少個(gè)1角，            5角，1圓，并顯示總數。（PS：誤差率為100次中出現4次錯誤）。

4、如果有人投入不是市面上流通的硬幣，即為假幣，我們會(huì )用聲光電設備進(jìn)行報警并提示。

難點(diǎn)分析：

    由于硬幣之間的差別很微小，而我們采集到得信號誤差有限，所以在硬幣多的情況下誤差累積會(huì )對我們整個(gè)算法產(chǎn)生影響。影響我們得到準確的一組數據。同時(shí)該系統無(wú)法支持對大量硬幣的采集，因為數量越多，誤差越大。

五、 項目設計預計效果

     預計可以實(shí)現上述的基本功能，可能在20個(gè)硬幣以?xún)瓤梢跃�確的測量識別出種類(lèi)，硬幣過(guò)多的話(huà)誤差嚴重變大，難以實(shí)現多硬幣，跟我們系統的硬件設計和軟件優(yōu)化有關(guān)。同時(shí)估計到交作品的截止期限我們可以最最大努力減少硬件帶來(lái)的系統誤差，進(jìn)一步優(yōu)化我們的軟件。讓我們的誤差率降低，并且可以測量更多的硬幣。我們最需要也是最難解決的就是精度問(wèn)題。我們會(huì )慢慢攻克的！