專利名稱：一種硬幣循環(huán)處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及自動處理裝置，具體涉及一種硬幣和硬幣類介質(zhì) 循環(huán)的硬幣循環(huán)處理裝置。
背景技術(shù)：
目前，通用的硬幣循環(huán)處理裝置，是由硬幣識別器、暫存器、硬 幣找零器、硬幣補充錢箱和回收箱等部件組成。
上述硬幣循環(huán)處理裝置中工控機所連接的可以采集數(shù)據(jù)的部件
及需要控制的部件統(tǒng)一與工控機連接，都通過CAN總線與工控機連接 接受指令，在工控機的指令下，統(tǒng)一完成諸如接受顧客的投幣買票請 求、硬幣找零的工作流程，完成指令后回復并作日志記錄。當前使用 的硬幣循環(huán)裝置因為設(shè)計的原因，沒有模塊化集成，線纜連接數(shù)量眾 多且冗長，增加了故障幾率，導致當出現(xiàn)問題時，查找問題部件所在 或者導致出現(xiàn)錯誤的原因非常困難。

實用新型內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有硬幣循環(huán)處理裝置沒有模塊化集成、不易維護、生 產(chǎn)制造安裝繁瑣、調(diào)試和排除故障困難等，本實用新型的目的是提供 一種硬幣循環(huán)處理裝置，具備工業(yè)現(xiàn)場總線的硬幣循環(huán)處理裝置的各 模塊不僅能完成該模塊本應(yīng)具備的硬幣識別、暫存、補充待找零硬幣、 找零交易等功能，而且具有方便業(yè)主維護、簡單地生產(chǎn)安裝、靈活地 按業(yè)主指定品牌更換設(shè)計等優(yōu)勢。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型釆用如下技術(shù)方案
一種硬幣循環(huán)處理裝置，該裝置包括
硬幣識別器模塊，其包括第一控制單元及與第一控制單元分別 連接的設(shè)置在投幣口通往投幣道處的入幣道閘門電磁鐵、設(shè)置在投幣道下方的硬幣識別器、及用于獲取投入硬幣所走的路線與數(shù)目的幣道 傳感器組；
暫存器模塊，其包括第二控制單元及與第二控制單元分別連接 的控制暫存器內(nèi)翻斗動作的直流電機、設(shè)置在暫存器內(nèi)的第一光電位
置傳感器；
智能錢箱模塊，其包括第三控制單元及第三控制單元連接的設(shè) 置在備用錢箱內(nèi)的第一數(shù)幣器；
找零交易模塊，其包括第四控制單元及與第四控制單元分別連 接的完成找零交易的第二數(shù)幣器、設(shè)置在回收箱附近的第二光電位置 傳感器、與備用錢箱和回收箱上的射頻卡通信的射頻讀寫卡器組；
所述第一控制單元、第二控制單元、第三控制單元、第四控制單 元通過CAN總線連在 一起且均與工控機連接，通過接口單元接收工控 機的指令，并將所述指令對應(yīng)分發(fā)到第一控制單元、第二控制單元、 第三控制單元和第四控制單元。
其中，所述幣道傳感器組包括兩組幣道傳感器，其中一組幣道傳 感器設(shè)置在硬幣識別器的上方與硬幣識別器入幣口銜接的投幣道上； 另一組幣道傳感器設(shè)置在硬幣識別器下方、暫存器的上方入口處，用 于監(jiān)視硬幣是否進入暫存器的翻斗內(nèi)。
其中，所述接口單元包括RS-232串行接口、 RJ-45網(wǎng)絡(luò)接口和 CAN總線接口，所述CAN總線接口對外提供CAN總線，用于所述 裝置的控制、調(diào)試。
利用本實用新型提供的硬幣循環(huán)處理裝置，具有以下有益效果-. 在完成各模塊自身功能的前提下，不僅便于生產(chǎn)安裝維護，而且便于 應(yīng)用層軟件的編制。


圖l為現(xiàn)有的硬幣循環(huán)處理裝置的結(jié)構(gòu)圖； 圖2為本實用新型硬幣循環(huán)處理裝置的模塊圖。
具體實施方式

本實用新型提出的一種硬幣循環(huán)處理裝置，結(jié)合附圖和實施例詳 細說明如下。
現(xiàn)場總線是當今自動化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點之 一 ，被譽為自動化 領(lǐng)域的計算機局域網(wǎng)。它的出現(xiàn)為分布式控制系統(tǒng)實現(xiàn)各節(jié)點之間實
時、可靠的數(shù)據(jù)通信提供了強有力的技術(shù)支持。CAN (Controller Area Network)屬于現(xiàn)場總線的范疇，它是一種有效支持分布式控制或?qū)?時控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。較之目前許多RS-485基于R線構(gòu)建的分布式 控制系統(tǒng)而言，基于CAN總線的分布式控制系統(tǒng)在以下方面具有明顯 的優(yōu)越性
首先，CAN控制器工作于多主方式，網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點都可根據(jù)總 線訪問優(yōu)先權(quán)(取決于報文標識符)釆用無損結(jié)構(gòu)的逐位仲裁的方式 竟爭向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，且CAN協(xié)議廢除了站地址編碼，而代之以對通 信數(shù)據(jù)進行編碼，這可使不同的節(jié)點同時接收到相同的數(shù)據(jù)，這些特 點使得CAN總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信實時性強，并且容 易構(gòu)成冗余結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的靈活性。而利用RS-485 只能構(gòu)成主從式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，通信方式也只能以主站輪詢的方式進行， 系統(tǒng)的實時性、可靠性較差；
其次，CAN總線通過CAN控制器接口芯片的兩個輸出端CANH 和CANL與物理總線相連，而CANH端的狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀 態(tài)，CANL端只能是低電平或懸浮狀態(tài)。這就保證不會出現(xiàn)在RS-485 網(wǎng)絡(luò)中，當系統(tǒng)有錯誤，出現(xiàn)多節(jié)點同時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)時，導致總 線呈現(xiàn)短路，從而損壞某些節(jié)點的現(xiàn)象。而且CAN節(jié)點在錯誤嚴重的 情況下具有自動關(guān)閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點的操作不受影 響，從而保證不會出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中因個別節(jié)點出現(xiàn)問題，使得總線處于 "死鎖"狀態(tài)。
而且，CAN具有的完善的通信協(xié)議可由CAN控制器芯片及其接 口芯片來實現(xiàn)，從而大大降低系統(tǒng)開發(fā)難度，縮短了開發(fā)周期，這些是僅僅只有電氣協(xié)議的RS-485所無法比擬的。另外，與其它現(xiàn)場總線 比較而言，CAN總線是具有通信速率高、容易實現(xiàn)、性價比高等諸多 特點的 一種已形成國際標準的現(xiàn)場總線。
本實用新型將CAN總線應(yīng)用到硬幣循環(huán)處理裝置，該硬幣循環(huán)處 理裝置可以應(yīng)用到地鐵、鐵路等售票機和自動販賣機內(nèi)。本實用新型 釆用模塊化集成設(shè)計，將不同模塊視為CAN網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點，通過CAN 總線與工控機通信，不僅能完成各模塊本應(yīng)具備的硬幣識別、暫存、 補充待找零硬幣、找零交易等功能，而且具有方便業(yè)主維護、簡單地 生產(chǎn)安裝、靈活地按業(yè)主指定品牌更換設(shè)計等優(yōu)勢。
實施例
為了克服現(xiàn)有硬幣循環(huán)處理裝置沒有模塊化、不易維護、生產(chǎn)制 造安裝繁瑣、調(diào)試和排除故障困難等缺點，本實用新型提供了一種新 的硬幣循環(huán)處理裝置的設(shè)計理念，具備工業(yè)現(xiàn)場總線的硬幣循環(huán)處理 裝置不僅能完成各模塊本應(yīng)具備的工作流程，而且具有方便業(yè)主維 護、簡單地生產(chǎn)安裝、靈活地按業(yè)主指定品牌更換設(shè)計等優(yōu)勢。
本實用新型解決原硬幣循環(huán)處理裝置的生產(chǎn)調(diào)試和維護中的技 術(shù)方案是第一，裝置內(nèi)完全模塊化，即內(nèi)部每個模塊與其它模塊沒 有結(jié)構(gòu)的硬連接、電氣線路上的接插件，在帶電插拔下可以進行結(jié)構(gòu)
解體和安裝；第二，每個模塊所接受的操作指令都是基本指令，每次 指令操作完成都記錄曰志，保證交易過程日志化；第三，通信地址就 是該模塊的標識號碼，便于在軟件應(yīng)用層設(shè)備管理的數(shù)據(jù)庫設(shè)計。
現(xiàn)有的硬幣循環(huán)處理裝置釆用圖l所示的結(jié)構(gòu)，其組成包括 投幣口101,用于接收用戶投入的硬幣；入幣道鬧門電磁鐵102, 設(shè)置在投幣口101通往投幣道103處，可以控制投幣道103的開或關(guān)； 投幣道103，與暫存器201連通，用于將經(jīng)過投幣道103的硬幣經(jīng)由硬 幣識別器105識別真?zhèn)魏髮氲綍捍嫫?01;幣道傳感器組104，包括 兩組幣道傳感器，其中 一組幣道傳感器設(shè)置在硬幣識別器105上方、與硬幣識別器105入幣口銜接的幣道上，另 一組設(shè)置在硬幣識別器105
下方、暫存器201的上方入口處(圖中為示出)，監(jiān)視硬幣是否進入暫 存器201的翻斗202內(nèi)；硬幣識別器105，設(shè)置在投幣道103下方，用于 獲取投入硬幣的面值，并識別投入硬幣的真?zhèn)?，分通道下落到暫存?201內(nèi)；
暫存器201，用于存儲經(jīng)過硬幣識別器105自由掉落的硬幣，暫存 器201分別與退幣道5和第二數(shù)幣器402連接；翻斗202，設(shè)置在暫存器 201內(nèi)，用于接收從硬幣識別器105落入的硬幣，翻斗202通過轉(zhuǎn)軸與 直流電機203連接；直流電機203，控制翻斗202，將落入硬幣進行翻 斗使其進入退幣道5或使其進入第二數(shù)幣器402;第一光電位置傳感器 204，設(shè)置在暫存器201內(nèi)，用于獲取暫存器201內(nèi)翻斗202的位置信息；
備用錢箱301，用于存儲備用硬幣，備用錢箱301除與第二數(shù)幣器 402連接外，還與硬幣回收箱6連接；第一數(shù)幣器302,設(shè)置在備用錢 箱301內(nèi)，實際出幣有兩個通道， 一個用于數(shù)幣到第二數(shù)幣器402， 一 個用于清空箱內(nèi)硬幣到硬幣回收箱6;
第二數(shù)幣器402，也稱找零器，接收從暫存器201落入的硬幣和備 用錢箱301數(shù)幣輸出的硬幣，數(shù)出一定數(shù)目的硬幣到退幣道5，實現(xiàn)交 易找零，第二數(shù)幣器402還與硬幣回收箱6連接；該第二數(shù)幣器402實 際出幣有兩個通道， 一個用于實現(xiàn)找零， 一個用于清空硬幣到硬幣回 收箱6;第二光電位置傳感器403,設(shè)置在硬幣回收箱6附近，用于獲 得硬幣回收箱6是否充滿，以及該硬幣回收箱6是否到位；射頻讀寫卡 器組404，用于與備用錢箱301、硬幣回收箱6上的射頻卡通信，記錄 備用錢箱301、硬幣回收箱6內(nèi)硬幣的幣值和數(shù)量等信息，在用戶使用 讀卡方式消費時利用該射頻讀寫卡器組404進行交易；
硬幣回收箱6 ，用于回收從第二數(shù)幣器402落入的硬幣和從備用錢 箱301落入的硬幣。
工控機，與上述器件中可以釆集數(shù)據(jù)的部件及需要控制的部件連
7接，完成交易過程。
上述硬幣循環(huán)處理裝置中工控機所連接的可以采集數(shù)據(jù)的部件 及需要控制的部件主要有
入幣道閘門電磁鐵102，在工控機的控制下控制投幣道103的開或 關(guān)，以決定該裝置是否接收投幣；
幣道傳感器組104，工控機可以通過該器件獲取投入硬幣所走的 路線與數(shù)目，并監(jiān)視硬幣是否掉落到暫存器201內(nèi)；
硬幣識別器105，工控機可以通過該器件獲取投入硬幣的數(shù)量， 與幣道傳感器組104釆集的數(shù)據(jù)進行交互的數(shù)據(jù)驗證，可以準確地獲
取投入硬幣的金額；第一光電位置傳感器組204，工控機可以通過該器件獲取暫存器 內(nèi)第一翻斗202的位置信息，通過用戶輸入的交易接收或要求退幣的 請求，進而確定下一步怎樣控制直流電機203;
直流電機203，接收工控機的控制信號，根據(jù)控制信號帶動暫存 器201內(nèi)的第一翻斗202的動作，將落入硬幣進行翻斗使其進入退幣道 5或使其進入第二數(shù)幣器402;
第一數(shù)幣器302，接收工控機的控制信號，根據(jù)控制信號將備用 錢箱301內(nèi)的硬幣進行數(shù)幣到第二數(shù)幣器402，或清空箱內(nèi)硬幣到硬幣 回收箱6;
第二光電位置傳感器403，工控機可以通過該組件監(jiān)控硬幣回收 箱6是否充滿、箱體是否到位；
射頻讀寫卡器組404，工控機可以通過該組件實現(xiàn)對備用錢箱 301、硬幣回收箱6上射頻卡相關(guān)信息進行修改，表明該箱的幣值、數(shù) 量等重要信息；
第二數(shù)幣器402，接收工控機的控制信號，根據(jù)控制信號數(shù)出一 定數(shù)目的硬幣到退幣道5，或清空箱內(nèi)硬幣到硬幣回收箱6。
現(xiàn)有技術(shù)中上述所有釆集數(shù)據(jù)的部件及需要控制的部件統(tǒng)一與
8工控機連接，都通過CAN總線或者通過RS232、 RJ45網(wǎng)絡(luò)接口與工控 機連接接受指令，在工控機的指令下，統(tǒng)一完成諸如接受顧客的投幣 買票(等交易)請求、硬幣找零的工作流程，完成指令后回復并作曰 志記錄。
與現(xiàn)有技術(shù)不同的是本實用新型將上述各個需要進行信號釆集 及控制的部件進行模塊集成，設(shè)置各個模塊的控制單元獨立控制各模 塊的工作，圖2是本實用新型的電路功能結(jié)構(gòu)框架圖。該系統(tǒng)包括硬 幣識別器模塊、暫存器模塊、智能錢箱模塊和找零交易模塊。
硬幣識別器模塊l,其包括第一控制單元106及與第一控制單元 106分別連接的設(shè)置在投幣口 101通往投幣道103處的入幣道閘門電磁 鐵102、設(shè)置在投幣道103下方的硬幣識別器105、及用于獲取投入硬 幣所走的路線與數(shù)目的幣道傳感器組104;
暫存器模塊2，其包括第二控制單元205及與第二控制單元205 分別連接的控制暫存器201內(nèi)翻斗202動作的直流電機203、設(shè)置在暫 存器201內(nèi)的第一光電位置傳感器204;
智能錢箱模塊3，其包括第三控制單元303及與第三控制單元303 連接的設(shè)置在備用錢箱301內(nèi)的第 一數(shù)幣器302;
找零交易模塊4 ，其包括第四控制單元405及與第四控制單元405 分別連接的第二數(shù)幣器402、第二光電位置傳感器403和射頻讀寫卡器 組404,第二數(shù)幣器402用于完成找零交易，第二光電位置傳感器403 設(shè)置在硬幣回收箱6附近、射頻讀寫卡器組404用于與備用錢箱301、 硬幣回收箱6上的射頻卡通信；
第一控制單元106、第二控制單元205、第三控制單元303、第四 控制單元405通過CAN總線連在一起，且均通過接口單元與工控機連 接，接口單元包括CAN總線接口、 RS-232接口和RJ-45網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)口，用 于轉(zhuǎn)發(fā)接收控制機的各種指令，并將指令對應(yīng)分發(fā)到第一控制單元 106、第二控制單元205、第三控制單元303和第四控制單元405，并且搡作第二數(shù)幣器402完成交易、作日志記錄，各單元根據(jù)自己分配的
指令完成各模塊的數(shù)據(jù)釆集和控制過程，具體控制過程如下
第一控制單元106根據(jù)從CAN總線分發(fā)的指令完成(外置)入幣 道閘門電磁鐵102的釋放和吸取，接收幣道傳感器組104釆集的數(shù)據(jù)獲 取投入硬幣所走的路線與數(shù)目，與硬幣識別器105采集的數(shù)據(jù)交互的 數(shù)據(jù)映證。
第二控制單元205接收第一光電位置傳感器組204獲取的暫存器 201內(nèi)翻斗202的位置信息，第二控制單元205根據(jù)從CAN總線分 發(fā)的指令完成對直流電機203的控制。
第三控制單元303通過CAN總線分發(fā)的指令控制第一數(shù)幣器 302完成補幣、清空以及狀態(tài)檢查的操作。
第四控制單元405通過第二光電位置傳感器組403獲取獲得回收 箱6是否充滿，以及該回收箱6是否到位，并根據(jù)從工控機接收的指 令控制第二數(shù)幣器402數(shù)出 一定數(shù)目的硬幣到退幣道5,實現(xiàn)交易找 零，或向硬幣回收箱6清空硬幣，并作日志記錄；第四控制單元405 從射頻讀寫卡器組讀取備用錢箱301內(nèi)的硬幣幣值、數(shù)量等信息，根 據(jù)財務(wù)制度-曰清要求，將清空硬幣的幣值、數(shù)目寫入硬幣回收箱6 上的射頻卡內(nèi)，以備業(yè)主財務(wù)清算。
以上實施方式僅用于說明本實用新型，而并非對本實用新型的限 制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范 圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案 也屬于本實用新型的范疇，本實用新型的專利保護范圍應(yīng)由權(quán)利要求 限定。
權(quán)利要求1、一種硬幣循環(huán)處理裝置，其特征在于，該裝置包括硬幣識別器模塊，其包括第一控制單元及與第一控制單元分別連接的設(shè)置在投幣口通往投幣道處的入幣道閘門電磁鐵、設(shè)置在投幣道下方的硬幣識別器、及用于獲取投入硬幣所走的路線與數(shù)目的幣道傳感器組；暫存器模塊，其包括第二控制單元及與第二控制單元分別連接的控制暫存器內(nèi)翻斗動作的直流電機、設(shè)置在暫存器內(nèi)的第一光電位置傳感器；智能錢箱模塊，其包括第三控制單元及第三控制單元連接的設(shè)置在備用錢箱內(nèi)的第一數(shù)幣器；找零交易模塊，其包括第四控制單元及與第四控制單元分別連接的完成找零交易的第二數(shù)幣器、設(shè)置在回收箱附近的第二光電位置傳感器、與備用錢箱和回收箱上的射頻卡通信的射頻讀寫卡器組；所述第一控制單元、第二控制單元、第三控制單元、第四控制單元通過CAN總線連在一起且均與工控機連接，通過接口單元接收工控機的指令，并將所述指令對應(yīng)分發(fā)到第一控制單元、第二控制單元、第三控制單元和第四控制單元。
2、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述幣道傳感器組 包括兩組幣道傳感器，其中一組幣道傳感器設(shè)置在硬幣識別器的上方 與硬幣識別器入幣口銜接的投幣道上；另 一組幣道傳感器設(shè)置在硬幣識別器下方、暫存器的上方入口處，用于監(jiān)視硬幣是否進入暫存器的 翻斗內(nèi)。
3、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述接口單元包括 RS-232串行接口 、 RJ-45網(wǎng)絡(luò)接口和CAN總線接口 ，所述CAN總線 接口對外提供CAN總線，用于所述裝置的控制、調(diào)試。
專利摘要本實用新型涉及一種硬幣循環(huán)處理裝置，包括硬幣識別器模塊、暫存器模塊、智能錢箱模塊和找零交易模塊，各模塊分別設(shè)置有第一、第二、第三和第四控制單元，該四個控制單元通過CAN總線連在一起，且均與工控機連接，通過CAN總線接口和串口、RJ45網(wǎng)絡(luò)接口轉(zhuǎn)發(fā)接收工控機的指令，所述指令對應(yīng)分發(fā)到第一控制單元、第二控制單元、第三控制單元和第四控制單元，各控制單元根據(jù)分發(fā)的指令完成各模塊應(yīng)完成的動作。本實用新型硬幣循環(huán)處理裝置各模塊不僅能完成該模塊本應(yīng)具備的硬幣識別、暫存、補充待找零硬幣、找零交易等功能，而且具有模塊化、單元化的構(gòu)成特點，方便業(yè)主維護、簡單地生產(chǎn)安裝、靈活地按業(yè)主指定品牌更換設(shè)計等優(yōu)勢。
文檔編號G07D9/00GK201383177SQ200920106488
公開日2010年1月13日 申請日期2009年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日
發(fā)明者劉宏偉, 戎春才, 旭 白, 羅志強, 蔣耀力, 韓亞峰 申請人:北京兆維科技股份有限公司;北京兆維科技開發(fā)有限公司