本發(fā)明涉及公交投幣裝置領(lǐng)域,尤其是一種節(jié)能型多功能公交投幣裝置。
背景技術(shù):
隨著時代的發(fā)展和社會的進(jìn)步,無人售票公交車在我們生活中日益普及。但是目前無人售票公交車投幣裝置無法自動找零的問題始終困擾著乘客,為乘客的出行帶來諸多不便,以至于限制了無人售票公交的使用。例如在北京等大城市火車站出口處,由于許多乘客不能使用ic卡及月票乘坐公交,而無人售票又不能自動找零,公交系統(tǒng)只好采用人工售票。
傳統(tǒng)的公交投幣裝置需要將紙幣和硬幣從不同的投幣口投入,不便于乘客使用;紙幣不能辨別真?zhèn)渭白詣佑嫈?shù);硬幣不能按照幣值的不同實現(xiàn)自動分類整理及自動計數(shù),這些工作需要人工完成,增加了公交公司勞動量和加大了工人的勞動強(qiáng)度,而且工作效率不高?,F(xiàn)有公布的有關(guān)公交投幣裝置專利顯示:有可以實現(xiàn)找零,但需要人工按鍵,不可以自動找零;有可以實現(xiàn)自動找零,但是需要采用電動機(jī)帶動轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)運(yùn)動從儲幣盒取出硬幣,采用電動機(jī)帶動皮帶傳動系統(tǒng)驅(qū)動凸輪推出硬幣,凸輪軸兩端需要安裝軸承。不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價格昂貴,而且需要一定的能耗,不利于在公交車上推廣使用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述問題,本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、成本低廉的節(jié)能型多功能公交投幣裝置。
為解決上述技術(shù)問題本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種節(jié)能型多功能公交投幣裝置,包括投幣箱,其特征在于:所述投幣箱頂部設(shè)置有控制器,所述控制器上設(shè)置有液晶顯示屏,下部設(shè)置有投幣口,所述投幣箱內(nèi)部設(shè)置有與投幣口下部相連接的紙幣接收器和圓弧滑軌,所述紙幣接收器下部設(shè)置有紙幣收集器,所述圓弧滑軌前部設(shè)置有硬幣漏孔、尾部設(shè)置有找零漏孔,所述硬幣漏孔底部設(shè)置有收幣管道,所述找零漏孔底部設(shè)置有找零裝置,所述收幣管道和圓弧滑軌底部設(shè)置有硬幣儲存盒,所述硬幣儲存盒頂部設(shè)置有紅外傳感器,所述投幣箱外部設(shè)置有與找零裝置相通的找零取幣盒;
所述找零裝置由找零倉、推幣板、電磁鐵構(gòu)成,所述電磁鐵前端設(shè)置有推幣板,所述推幣板前端設(shè)置有找零倉,所述找零倉頂部開口與圓弧滑軌上的找零漏孔相通,底部設(shè)置有條形孔,所述圓弧滑軌的寬度為28mm,找零倉頂部開口的直徑為26mm,條形孔的寬度為2mm;
所述找零裝置中驅(qū)動電磁鐵吸合、復(fù)位運(yùn)動的電路,包括n溝道m(xù)os管和npn三極管,所述n溝道m(xù)os管與電磁鐵串聯(lián)接在24v電壓上,npn三極管的集電極串聯(lián)一個電阻后連接到5v電壓上,并連接n溝道m(xù)os管的g極,發(fā)射極接地,基極作為驅(qū)動電路的信號輸入端口連接到控制器內(nèi)單片機(jī)的io口輸出;
所述硬幣漏孔的數(shù)量為3個,分別為新版1角硬幣、5角硬幣、舊版1角硬幣的漏孔,漏孔的尺寸分別為10×38mm、13×41mm、17×45mm,所述找零漏孔為1元硬幣的漏孔,漏孔的尺寸為26×26mm。
所述收幣管道的數(shù)量為3個,分別為新版1角硬幣、5角硬幣、舊版1角硬幣的專用管道。
所述硬幣儲存盒和紅外傳感器的數(shù)量分別為4個,分別為新版1角硬幣、5角硬幣、舊版1角硬幣、1元硬幣的專用計數(shù)器和儲存盒。
所述投幣口中間設(shè)置有隔離板,所述隔離板上部為紙幣入口,下部為硬幣入口。
所述控制器內(nèi)設(shè)置有單片機(jī)和電源,所述單片機(jī)與紙幣接收器、紅外傳感器、找零裝置、液晶顯示屏相連接。
通過實施本發(fā)明可以取得以下有益技術(shù)效果:
1、實現(xiàn)了單口投幣,紙幣和硬幣可以從一個投幣口投入,操作簡單;
2、實現(xiàn)了紙幣與硬幣無電力驅(qū)動分離,紙幣和硬幣通過投幣口隔離板分離,
結(jié)構(gòu)簡單;
3、利用硬幣本身的重力作用實現(xiàn)硬幣分類整理,無需電力驅(qū)動,結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)計巧妙,節(jié)省能源;
4、自動找零裝置采用電磁鐵-推幣板結(jié)構(gòu),取代了傳統(tǒng)復(fù)雜的轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)、皮
帶傳動系統(tǒng)、凸輪機(jī)構(gòu),避免了安裝軸承,無需電動機(jī)驅(qū)動,不僅結(jié)構(gòu)簡單,造價便宜,而且節(jié)省能源;
5、實現(xiàn)了錢幣自動計數(shù)、分類整理,不僅可以降低公交公司工人的勞動強(qiáng)度,節(jié)省人力,而且可以提高工作效率。
附圖說明
圖1是本發(fā)明公交投幣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明公交投幣裝置投幣口的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明公交投幣裝置圓弧滑軌的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明公交投幣裝置找零裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是圖4的俯視圖;
圖6是本發(fā)明公交投幣裝置找零裝置電磁鐵驅(qū)動電路圖;
圖7是本發(fā)明公交投幣裝置控制器中單片機(jī)控制程序流程圖。
具體實施例
下面結(jié)合附圖1-7和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
一種節(jié)能型多功能公交投幣裝置,包括投幣箱,所述投幣箱11頂部通過螺絲固定有控制器2,所述控制器2上卡接有液晶顯示屏1,下部通過螺絲安裝有投幣口3,所述投幣箱11內(nèi)部通過螺絲固定有與投幣口3下部相連接的紙幣接收器4和圓弧滑軌5,所述紙幣接收器4下部通過螺絲固定有紙幣收集器15,所述圓弧滑軌5前部開設(shè)有硬幣漏孔20、尾部開設(shè)有找零漏孔19,所述找零漏孔19底部通過螺絲固定有找零裝置7,所述硬幣漏孔20底部通過螺絲固定有收幣管道6,所述收幣管道6和圓弧滑軌5底部通過螺絲固定有硬幣儲存盒9,所述硬幣儲存盒9頂部通過螺絲固定有紅外傳感器8,所述投幣箱11外部通過螺絲固定有與找零裝置7相通的找零取幣盒10。
所述找零裝置7由找零倉12、推幣板13、電磁鐵14構(gòu)成,所述電磁鐵14前端通過螺栓固定有推幣板13,所述推幣板13前端通過螺絲固定有找零倉12,所述找零倉12頂部開口18與圓弧滑軌5上的找零漏孔19相通,底部開設(shè)有大于1元硬幣厚度的條形出孔17,所述圓弧滑軌5的寬度為28mm,找零倉12頂部開口18的直徑為26mm,條形孔17的寬度為2mm;
所述找零裝置7中驅(qū)動電磁鐵14吸合、復(fù)位運(yùn)動的電路,包括n溝道m(xù)os管和npn三極管,所述n溝道m(xù)os管與電磁鐵14串聯(lián)接在24v電壓上,npn三極管的集電極串聯(lián)一個電阻后連接到5v電壓上,并連接n溝道m(xù)os管的g極,發(fā)射極接地,基極作為驅(qū)動電路的信號輸入端口連接到控制器2內(nèi)單片機(jī)的io口輸出,當(dāng)輸入信號為低電平時,npn三極管截止,npn三極管集電極為高電平,故n溝道m(xù)os管的g極為高電平,大于開啟電壓,故n溝道m(xù)os管導(dǎo)通,電磁鐵線圈得電,電磁鐵14吸合,當(dāng)輸入信號為高電平時,npn三極管導(dǎo)通,npn三極管集電極的電平幾乎為0,故n溝道m(xù)os管的g極為低電平,小于開啟電壓,n溝道m(xù)os截止,電磁鐵線圈失電,電磁鐵14復(fù)位;電磁鐵14驅(qū)動電路的輸入信號接控制器2內(nèi)單片機(jī)的io口,故只要控制單片機(jī)io口的輸出電平狀態(tài)就可控制電磁鐵14的吸合、復(fù)位運(yùn)動。
所述硬幣漏孔20的數(shù)量為3個,分別為新版1角硬幣、5角硬幣、舊版1角硬幣的漏孔,漏孔的尺寸分別為10×38mm、13×41mm、17×45mm,所述找零漏孔19為1元硬幣的漏孔,漏孔的尺寸為26×26mm。
所述收幣管道6的數(shù)量為3個,分別為新版1角硬幣、5角硬幣、舊版1角硬幣的專用管道。
所述硬幣儲存盒9和紅外傳感器8的數(shù)量分別為4個,分別為新版1角硬幣、5角硬幣、舊版1角硬幣、1元硬幣的專用計數(shù)器和儲存盒。
所述投幣口3中間膠塑有隔離板16,所述隔離板16上部為紙幣入口,下部為硬幣入口。
所述控制器2內(nèi)安裝有單片機(jī)和電源,所述單片機(jī)與紙幣接收器4、紅外傳感器8、找零裝置7、液晶顯示屏1相連接;所述單片機(jī)控制程序流程為:程序的開始是對單片機(jī)的液晶顯示屏1、外部中斷、定時器和gpio進(jìn)行初始化配置,程序初始化結(jié)束后就進(jìn)入了一個死循環(huán),等待響應(yīng)1角硬幣、5角硬幣、1元硬幣紅外檢測電路和紙幣接收器4發(fā)出的中斷請求;外部中斷用于采集四路的紅外傳感器8發(fā)出的脈沖信號和紙幣接收器4發(fā)出的脈沖信號;對于硬幣,當(dāng)紅外傳感器8感應(yīng)到有硬幣投入時,會向單片機(jī)的外部中斷發(fā)出中斷請求,單片機(jī)響應(yīng)外部中斷后會置位相應(yīng)的標(biāo)志位,然后對硬幣進(jìn)行計數(shù)并在液晶顯示屏1上顯示金額;對于紙幣,單片機(jī)收到紙幣接收器4輸出的信號后,會根據(jù)收到的信號辨別紙幣的面值,將它顯示在液晶顯示屏1上,然后判斷當(dāng)前紙幣面值是否大于公交車的票價,若高于票價,單片機(jī)就會啟動電磁鐵14驅(qū)動電路,電磁鐵14驅(qū)動電路是通過置位和復(fù)位gpio的電平來實現(xiàn)控制電磁鐵14驅(qū)動電路的工作狀態(tài),通過電磁鐵14將找零倉12中的硬幣推出,實現(xiàn)找零;其中定時器在程序中起延時作用,目的是為了控制電磁鐵14的工作頻率,最后單片機(jī)會計算出收集到錢幣的總金額并在液晶顯示屏1上顯示。
所述單片機(jī)的型號為stm32f103vet6,生產(chǎn)廠家為意法半導(dǎo)體公司,紙鈔接收器的型號為p70p5,生產(chǎn)廠家為吉鴻電子股份有限公司,找零裝置7中電磁鐵14的型號為zw32[dc24v、6a]、生產(chǎn)廠家為長虹電氣成套有限公司,所述紅外傳感器8型號:lm358p、廠家:ti德州儀器)。
本發(fā)明的使用方法:
首先將投幣箱的控制器2內(nèi)的電源接通,然后將紙幣和硬幣分別通過投幣口3的紙幣入口和硬幣入口進(jìn)行投幣,紙幣隨后通過紙幣接收器4后進(jìn)紙幣收集器15,各類硬幣隨后通過圓弧滑軌5及收幣管道6進(jìn)入到找零裝置7和各類硬幣儲存盒9內(nèi),并通過紅外傳感器8實現(xiàn)計數(shù)統(tǒng)計;紅外傳感器8和紙幣接收器4將所投錢幣的種類和金額的信息發(fā)送給控制器2內(nèi)的單片機(jī),并顯示在液晶顯示屏1內(nèi);當(dāng)紙鈔接收器4接收的紙幣金額大于乘車票價時,單片機(jī)向找零裝置7發(fā)出減去票價后次數(shù)的脈沖信號,找零裝置7中的電磁鐵14每接收一次脈沖信號,就將與其前端相連接的推幣板13向前推進(jìn)一次,推幣板13從找零倉12底部推送出一個1元硬幣,完成錢幣的自動找零。