本實用新型涉及電子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能硬幣聯(lián)網(wǎng)回收與兌換系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著電子技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，以4G為代表的的第四代移動通信技術(shù)也開始普及，人們已經(jīng)進入了互聯(lián)網(wǎng)Web 2.0時代。傳統(tǒng)的現(xiàn)金支付手段漸漸演變成網(wǎng)上銀行交易、電子信用卡、電子支票或者電子現(xiàn)金支付。由此產(chǎn)生的結(jié)果是越來越多的硬幣(1角、5角、1元)被擱置不用，由于硬幣面額小、數(shù)量多、不方便清點、不方面攜帶，而被放置在家中，從而越積越多，占據(jù)地方，又難以處理，成為不少人的煩惱。同時，當我們出行需要乘坐交通工具時往往又急需硬幣，從而造成硬幣資源的不合理分配。

目前，市面上的ATM機只能實現(xiàn)大額面值現(xiàn)金的存取，不支持小額硬幣存取，在某些情況下還是不能滿足大眾的需求。另外，通過銀行也可以進行硬幣的回收，但一些銀行并不提供硬幣回收此類服務(wù)，對銀行工作人員來說，清點這些零鈔確實是個負擔，一來銀行工作人員不是很多，如果花費大量人力、物力、時間清點硬幣，一定會影響為廣大客戶的服務(wù)。并且銀行對此類服務(wù)會進行收費：清點500枚以內(nèi)的硬幣或零鈔需要支付4元的手續(xù)費，如果超過500枚，每增加100枚就要加收0.5元。因為根據(jù)銀監(jiān)會和發(fā)改委商業(yè)銀行服務(wù)價格暫行管理辦法，銀行可以收取零鈔整點費的一個收費，彌補一部分成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型公開了一種智能硬幣聯(lián)網(wǎng)回收與兌換系統(tǒng)，用于解決硬幣清點費時費力的問題，設(shè)計出一款可以聯(lián)網(wǎng)進行硬幣回收與兌換的系統(tǒng)。該款智能硬幣回收與兌換系統(tǒng)能方便的為用戶提供硬幣的回收與兌換，且不需要用戶支付費用，有效解決了大眾的硬幣煩惱。同時，通過硬幣回收兌換機的液晶顯示屏可以吸引投資商進行投資，減少了硬幣回收兌換機的投入成本，且為之后的運營維護提供了資金來源，大大增強了其可行性。。

具體技術(shù)方案如下：

一種智能硬幣聯(lián)網(wǎng)回收與兌換系統(tǒng)，包括控制及接口模塊和連接于控制及接口模塊上的電源模塊、液晶觸控顯示模塊、無線通信模塊、硬幣識別模塊、二維碼模塊，所述電源模塊為整個系統(tǒng)提供電量；所述控制及接口模塊采用STM32作為微處理器，實現(xiàn)對其他各個模塊的控制及數(shù)據(jù)傳輸；所述液晶觸控顯示模塊，采用液晶觸控顯示屏，用于顯示操作界面，顯示投入的硬幣金額及類別信息；所述無線通信模塊采用GPRS通信模塊，所述無線通信模塊采集硬幣回收兌換機的信息，保存到存儲空間中；所述硬幣識別模塊采用高頻反射式和低頻透射式組成的雙路電渦流傳感器來分別檢測硬幣的不同特征參數(shù)，用于實現(xiàn)對硬幣真假，類別的判別；所述二維碼模塊用于連接使用者的電子賬戶和控制及接口模塊；

優(yōu)選的，所述電源模塊用于為其他每個模塊提供電量，同時電源模塊由控制模塊控制，選用高頻開關(guān)電源模塊；

優(yōu)選的，所述無線通信模塊是基于TCP/IP的SOCKET通信、GPRS網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、JAVA WEB和支付寶或微信支付接口模塊組建；

優(yōu)選的，所述硬幣識別模塊采用由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和人機接口三個系統(tǒng)模塊構(gòu)成的多CPU結(jié)構(gòu)，三個系統(tǒng)模塊分工明確，各自獨立工作，同時又通過雙端口RAM傳遞命令和數(shù)據(jù)的方式進行相互協(xié)調(diào)，密切配合；

優(yōu)選的，所述液晶觸控顯示模塊采用2.4寸TFT彩色液晶點陣屏，該液晶點陣屏采用ILI9325作為驅(qū)動芯片。

有益效果：

本實用新型是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的智能硬幣分類回收與兌換系統(tǒng)，可以實現(xiàn)硬幣與電子賬戶金額的轉(zhuǎn)換，操作方便靈活，符合廣大群體的需要，改變了銀行硬幣處理基本依靠手工的落后局面，提高硬幣業(yè)務(wù)處理效率，降低群眾的等候成本，即節(jié)省了人力、物力、時間，又更加快速便捷的實現(xiàn)了硬幣的分類回收。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1：智能硬幣聯(lián)網(wǎng)回收與兌換系統(tǒng)模塊連接示意圖；

圖2：智能硬幣聯(lián)網(wǎng)回收與兌換系統(tǒng)電源模塊管腳連接圖；

圖3：智能硬幣聯(lián)網(wǎng)回收與兌換系統(tǒng)中心計算機與支付寶網(wǎng)關(guān)連接圖；

圖4：智能硬幣聯(lián)網(wǎng)回收與兌換系統(tǒng)硬幣清分系統(tǒng)總體框圖；

圖5：智能硬幣聯(lián)網(wǎng)回收與兌換系統(tǒng)DSP系統(tǒng)設(shè)計步驟流程圖；

圖6：智能硬幣聯(lián)網(wǎng)回收與兌換系統(tǒng)主控模塊管腳連接圖；

圖7：智能硬幣聯(lián)網(wǎng)回收與兌換系統(tǒng)電渦流傳感器檢測模塊模塊管腳連接圖。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

參看圖1：一種智能硬幣聯(lián)網(wǎng)回收與兌換系統(tǒng)，本實用新型提供一種技術(shù)方案：一種智能硬幣聯(lián)網(wǎng)回收與兌換系統(tǒng)，包括控制及接口模塊和連接于控制及接口模塊上的電源模塊、液晶觸控顯示模塊、無線通信模塊、硬幣識別模塊、二維碼模塊，其中電源模塊為整個系統(tǒng)提供電量，確保系統(tǒng)的正常運行；控制及接口模塊采用STM32作為微處理器，實現(xiàn)對其他各個模塊的控制及數(shù)據(jù)傳輸；液晶觸控顯示模塊，采用液晶觸控顯示屏，用于顯示操作界面，顯示投入的硬幣金額類別等信息，觸控式的顯示界面更方便實現(xiàn)人機操作；無線通信模塊采用GPRS通信模塊，無線通信模塊采集硬幣回收兌換機的信息,保存到存儲器空間中,接收到管理中心的指令后,可以上傳至管理中心上位機數(shù)據(jù)庫，以供查詢或者分析使用；硬幣識別模塊則用于實現(xiàn)對硬幣真假，類別的判別，并且實現(xiàn)假幣退出、硬幣回收及硬幣返還，所述二維碼模塊用于連接使用者的電子賬戶和控制及接口模塊。

本實用新型各個模塊的原理及功能如下：

1、電源模塊

參看圖2：穩(wěn)定的電源在嵌入式硬件電路中非常重要，電源的性能將直接影響電路系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。本硬件系統(tǒng)采用5v的電壓作為供電電壓，而STM32F103的工作電壓為3.3v，由于硬件電路總體電流消耗不大，綜合直流電源的穩(wěn)定性，采用線性集成穩(wěn)壓電源芯片設(shè)計電源電路。這種線性集成穩(wěn)壓電源芯片具有穩(wěn)壓精度高、輸出電壓穩(wěn)定、電壓紋波很小、輸出電流能力強等特性，其使用簡單。芯片外圍電路僅需簡單的濾波電路即可構(gòu)成穩(wěn)壓電路。設(shè)計選用AM1086-3.3把5v電源電壓穩(wěn)壓為3.3v硬件電路工作電壓，AM1086-3.3輸入電壓范圍4.7v～12v，輸出電壓波動范圍為3.2v～3.3v。

本電路在電源輸入端接入一個10uf的C1的大電容，濾除低頻噪聲，并聯(lián)一個0.1uf的C2小電容，以濾除高頻噪聲，同樣在電源輸出端接入4.7uf的C3大電容且并聯(lián)一個0.1uf的小電容，有去耦的作用，使用LED燈串聯(lián)一個限流電阻R1作為電源指示燈。

電源模塊用于為其他每個模塊提供電量，使系統(tǒng)正常運作，同時電源模塊由控制模塊控制。此處選用高頻開關(guān)電源模塊。因通信設(shè)備中所用集成電路的種類繁多,其電源電壓也各不相同,在通信供電系統(tǒng)中采用高功率密度的高頻DC-DC隔離電源模塊,從中間母線電壓(一般為48V直流)變換成所需的各種直流電壓,這樣可大大減小損耗、方便維護,且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標準控制板上,對二次電源的要求是高功率密度。因通信容量的不斷增加,通信電源容量也將不斷增加。

高頻開關(guān)電源模塊的特點：

(1)效率高：充分實現(xiàn)全負載范圍內(nèi)零電壓零電流開關(guān)，確保開關(guān)管沒有任何關(guān)斷尖峰，電流為純正弦波，開關(guān)損耗極小；輸出整流管電壓應力極低，無反向電流。

(2)體積?。簱Q器效率很高，與傳統(tǒng)PWM開關(guān)電源拓撲方案相比，散熱器體積可以減少一半。

(3)可靠性高：通過采用國內(nèi)領(lǐng)先的工藝優(yōu)化設(shè)計、完善的保護告警措施及選用高品質(zhì)高可靠的進口器件，實現(xiàn)了低電磁干擾在此的完美結(jié)合。

(4)壽命長：由于溫度低，可顯著延緩元器件的老化速度，從而提高了產(chǎn)品生命周期；

高頻開關(guān)電源模塊的原理：

高頻開關(guān)模塊采用了無源PFC技術(shù)和先進的脈寬調(diào)制控制技術(shù)(PWM)，使得模塊效率進一步提高，諧波減小。模塊采用交流三相三線制380VAC平衡輸入方式，不存在中線電流損耗。模塊交流輸入經(jīng)過尖峰抑制電路和EMI吸收電路，經(jīng)全橋整流濾波電路將三相交流電壓整流為脈動的直流電壓，由高頻脈寬調(diào)制變換器變換成高頻方波電壓，再由輸出整流濾波電路，得到穩(wěn)定的輸出電壓和電流，在電網(wǎng)電壓和負載發(fā)生變化時反饋調(diào)整電路控制脈寬調(diào)制電路，調(diào)節(jié)脈寬的寬度，使得輸出電壓和電流保持穩(wěn)定。

2、控制及接口模塊

控制模塊提供了用于連接其他模塊的接口、控制與協(xié)調(diào)硬幣識別模塊、顯示模塊以及通信模塊之間的工作。

該系統(tǒng)的主控芯片選擇STM32F103系列微處理器，STM32芯片基于專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應用專門設(shè)計的ARM Cortex-M內(nèi)核。增強型系列時鐘頻率達到72MHz，是同類產(chǎn)品中性能最高的產(chǎn)品；基本型時鐘頻率為36MHz，以16位產(chǎn)品的價格得到比16位產(chǎn)品大幅提升的性能。時鐘頻率72MHz時，從閃存執(zhí)行代碼，STM32功耗36mA，是32位市場上功耗最低的產(chǎn)品，相當于0.5mA/MHz。

STM32的系統(tǒng)作用有：

(1)集成嵌入式Flash和SRAM存儲器的ARM Cortex-M3內(nèi)核。和8/16位設(shè)備相比，ARM Cortex-M332位RISC處理器提供了更高的代碼效率。STM32F103xx微控制器帶有一個嵌入式的ARM核，所以可以兼容所有的ARM工具和軟件。

(2)嵌入式Flash存儲器和RAM存儲器:內(nèi)置多達512KB的嵌入式Flash，可用于存儲程序和數(shù)據(jù)。多達64KB的嵌入式SRAM可以以CPU的時鐘速度進行讀寫(不待等待狀態(tài))。

(3)可變靜態(tài)存儲器:

FSMC嵌入在STM32F103xC,STM32F103xD,STM32F103xE中，帶有4個片選，支持四種模式:Flash,RAM,PSRAM,NOR和NAND。3個FSMC中斷線經(jīng)過OR后連接到NVIC。沒有讀/寫FIFO，除PCCARD之外，代碼都是從外部存儲器執(zhí)行，不支持Boot，目標頻率等于SYSCLK/2，所以當系統(tǒng)時鐘是72MHz時，外部訪問按照36MHz進行。

(4)嵌套矢量中斷控制器(NVIC):可以處理43個可屏蔽中斷通道(不包括Cortex-M3的16根中斷線)，提供16個中斷優(yōu)先級。緊密耦合的NVIC實現(xiàn)了更低的中斷處理延遲，直接向內(nèi)核傳遞中斷入口向量表地址，緊密耦合的NVIC內(nèi)核接口，允許中斷提前處理，對后到的更高優(yōu)先級的中斷進行處理，支持尾鏈，自動保存處理器狀態(tài)，中斷入口在中斷退出時自動恢復，不需要指令干預。

(5)外部中斷/事件控制器(EXTI):外部中斷/事件控制器由用于19條產(chǎn)生中斷/事件請求的邊沿探測器線組成。每條線可以被單獨配置用于選擇觸發(fā)事件(上升沿，下降沿，或者兩者都可以)，也可以被單獨屏蔽。有一個掛起寄存器來維護中斷請求的狀態(tài)。當外部線上出現(xiàn)長度超過內(nèi)部APB2時鐘周期的脈沖時，EXTI能夠探測到。多達112個GPIO連接到16個外部中斷線。

(6)時鐘和啟動:在啟動的時候還是要進行系統(tǒng)時鐘選擇，但復位的時候內(nèi)部8MHz的晶振被選用作CPU時鐘?？梢赃x擇一個外部的4-16MHz的時鐘，并且會被監(jiān)視來判定是否成功。在這期間，控制器被禁止并且軟件中斷管理也隨后被禁止。同時，如果有需要(例如碰到一個間接使用的晶振失敗)，PLL時鐘的中斷管理完全可用。多個預比較器可以用于配置AHB頻率，包括高速APB(PB2)和低速APB(APB1)，高速APB最高的頻率為72MHz，低速APB最高的頻率為36MHz。

(7)Boot模式:在啟動的時候，Boot引腳被用來在3種Boot選項種選擇一種:從用戶Flash導入，從系統(tǒng)存儲器導入，從SRAM導入。Boot導入程序位于系統(tǒng)存儲器，用于通過USART1重新對Flash存儲器編程。

(8)電源供電方案:VDD，電壓范圍為2.0V-3.6V，外部電源通過VDD引腳提供，用于I/O和內(nèi)部調(diào)壓器。VSSA和VDDA，電壓范圍為2.0-3.6V，外部模擬電壓輸入，用于ADC，復位模塊，RC和PLL，在VDD范圍之內(nèi)(ADC被限制在2.4V)，VSSA和VDDA必須相應連接到VSS和VDD。VBAT，電壓范圍為1.8-3.6V，當VDD無效時為RTC，外部32KHz晶振和備份寄存器供電(通過電源切換實現(xiàn))。

3、無線通信模塊

為使得硬幣回收兌換機更加信息化智能化，管理更加便捷化，系統(tǒng)利用GPRS無線通信技術(shù)，將硬幣回收兌換機當前運營的數(shù)據(jù)，包括系統(tǒng)狀態(tài)、系統(tǒng)故障、通道故障、硬幣金額類別信息、兌換數(shù)據(jù)通過安裝在硬幣回收兌換機上的GPRS模塊無線傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，實現(xiàn)硬幣與電子賬戶的轉(zhuǎn)換功能，同時便于管理者掌握硬幣回收兌換機的這些信息，實現(xiàn)機器的大規(guī)模投入和網(wǎng)絡(luò)化管理。

通信模塊是基于TCP/IP的SOCKET通信、GPRS網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、JAVA WEB和支付寶微信支付接口等模塊組建的。系統(tǒng)以基于TCP/IP的SOCKET通信作為自助硬幣兌換返現(xiàn)系統(tǒng)與中心計算機的傳輸方式,并通過XML格式傳輸數(shù)據(jù)。JAVA線程池技術(shù)的引用使得多臺硬幣兌換返現(xiàn)與中心服務(wù)器實時在線通信成為了可能。支付接口引入使得該系統(tǒng)只要輸入賬號密碼即可完成網(wǎng)上支付。系統(tǒng)硬件的核心部件采用TC35i GSM通信模塊,DM9161A以太網(wǎng)通信模塊和LPC2388ARM芯片。貨機終端和監(jiān)控中心既可以選擇通過串口控制GPRS模塊進行數(shù)據(jù)的收發(fā),也可以選擇直接通過以太網(wǎng)通信模塊進行通信。系統(tǒng)中心軟件架構(gòu)采用J2EE架構(gòu),數(shù)據(jù)庫則采用開源的MySQL。這樣運營商既可在任意計算機上通過WEB瀏覽器來查看各個兌換系統(tǒng)的運營狀況,并可以遠程對兌換系統(tǒng)進行控制。監(jiān)控中心實時監(jiān)控系統(tǒng)在Eclipse環(huán)境下設(shè)計完成。兌換系統(tǒng)終端部分則在Keil uVision 3.24開發(fā)環(huán)境下設(shè)計完成,并采用了ucos2作為操作系統(tǒng)來簡化軟件設(shè)計。實踐證明,將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入硬幣兌換系統(tǒng)中帶來不僅是管理上的方便,更帶來效益的提高。

(1)支付寶與中心服務(wù)器的集成接口模塊：

根據(jù)標準支付寶交易接口規(guī)范，支付寶的接口是基于HTTP協(xié)議或HTTPS協(xié)議請求\響應模式。因此中心計算機可以利用JAVA的HTTPURLCONNECTION與支付寶的網(wǎng)關(guān)建立基于HTTP協(xié)議的連接。如圖2所示。

基本的處理歸納為：中心計算機構(gòu)造請求數(shù)據(jù)、中心計算機發(fā)送請求數(shù)據(jù)、支付寶系統(tǒng)處理請求交易、支付寶系統(tǒng)返回響應數(shù)據(jù)、中心計算機對響應的數(shù)據(jù)進行處理。

互聯(lián)網(wǎng)作為通信平臺，將中心系統(tǒng)、硬幣兌換返現(xiàn)以及支付寶微信支付系統(tǒng)結(jié)合在一塊，使它們能夠及時的傳遞和處理信息，構(gòu)成一個整體。

硬幣兌換返現(xiàn)系統(tǒng)終端：一方面，該終端將銷售情況、貨物數(shù)量、狀態(tài)等信息通過與主板相連的GPRS模塊或以太網(wǎng)模塊，通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送給監(jiān)控中心。同時在接受到監(jiān)控中心的控制命令時，該系統(tǒng)根據(jù)命令的要求實現(xiàn)各種動作。

中心系統(tǒng)：根據(jù)從自助硬幣兌換機終端接收到消息進行處理。運營商也可以通過WEB瀏覽器來訪問中心系統(tǒng)獲取相應的信息。

支付寶微信系統(tǒng)：根據(jù)中心系統(tǒng)提供的支付寶賬號密碼進行相應驗證扣款返回款等。支付寶是阿里巴巴用于電子商務(wù)而開發(fā)的，其接口是基于HTTP協(xié)議或HTTPS協(xié)議請求/響應模式，因此我們中心計算機可以利用JAVA的HTTPURLCONNECTION與支付寶建立基于HTTP協(xié)議的連接。

(2)GPRS無線通信模塊

GPRS無線通信模塊采用泰利特GPRS模塊GL868-DUAL。最新的GL868-DUAL無線通信模塊是目前市場上最小的、采用表面黏貼式封裝技術(shù)的GSM/GPRS模塊。GL868-DUAL是一個支持900/1800雙頻的GSM/GPRS模塊，它采用無引腳城堡形包裝技術(shù)，擁有極低功耗、超寬的溫度范圍和緊湊的外型。由于不需要使用連接器，該芯片的成本相比其他采用傳統(tǒng)封裝技術(shù)便宜得多。GL868-DUAL模塊是表面黏貼式封裝設(shè)備，包裝的每個面都使用金屬板。這種封裝技術(shù)非常適合于那些不太復雜和低成本4層電路板應用。同時，由于可以選擇手工焊接或者拆卸，GL868-DUAL也可以很好的為低容量產(chǎn)品應用服務(wù)。其他一些附加的特性，比如集成TCP/IP協(xié)議棧、串行多路復用器和遠程AT命令，都可以擴展應用的功能，而不需要增加額外成本。因此GL868-DUAL無線通信模塊適合應用于各種非常緊湊的設(shè)計中，符合ROSH保護，精度高，尺寸小，可廣泛應用于硬幣回收兌換機等設(shè)備中。

GL868-DUAL V3無線通訊模塊優(yōu)勢特點：

a.可以簡單的將現(xiàn)用GL865家族無線通訊模塊的應用進行升級；

b.是超低功耗要求的應用產(chǎn)品的最佳平臺；

c.PYTHON腳本解釋器-客戶可以在模塊里直接運行Python應用；

d.長期有用的解決方案，非常適用于對成本要求很高的應用產(chǎn)品；

e.Premium FOTA管理服務(wù)-支持無線固件升級。

4、硬幣識別模塊

(1)硬幣清分設(shè)計

從電渦流傳感器的原理和特性出發(fā)，根據(jù)中國硬幣體系中各幣種的尺寸、材質(zhì)等特征，設(shè)計了由高頻反射式和低頻透射式組成的雙路電渦流傳感器來分別檢測硬幣的不同特征參數(shù)，(參看圖7，調(diào)頻式測量電路的原理是被測量變化引起傳感器線圈電感的變化，而電感的變化導致振蕩頻率發(fā)生變化。頻率變化間接反映了被測量的變化。這里電渦流傳感器的線圈是作為一個電感元件接入振蕩器中的。上圖是調(diào)頻式測量電路的原理圖，它包括電容三點式振蕩器和射極輸出器兩個部分。為了減小傳感器輸出電纜的分布電容Cx的影響，通常把傳感器線圈L和調(diào)整電容C都封裝在傳感器中，這樣電纜分布電容的影響并聯(lián)到大電容C22、C23上，因而對諧振頻率的影響大大減小了)，并設(shè)計了相應的傳感器電路。在整個硬幣識別系統(tǒng)的系統(tǒng)硬件機構(gòu)設(shè)計上，采用由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和人機接口三個系統(tǒng)模塊構(gòu)成的多CPU結(jié)構(gòu)設(shè)計，三個系統(tǒng)模塊分工明確，各自獨立工作，同時又通過雙端口RAM傳遞命令和數(shù)據(jù)的方式進行相互協(xié)調(diào)，密切配合。圖3為系統(tǒng)框圖。

該系統(tǒng)采用基于DSP的主從式系統(tǒng)，其中DSP進行數(shù)據(jù)采集和處理，單片機對系統(tǒng)進行控制，提供顯示、操作、人機接口等服務(wù)。圖4是硬幣清分系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

其基本工作過程為：硬幣先后通過高頻和低頻傳感器而產(chǎn)生渦流效應，信號調(diào)理電路通過適當變換將渦流效應信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字量供DSP采集和實時處理，將鑒別結(jié)果通過HPI接口送入單片機，單片機則負責將鑒別結(jié)果以合適的方式顯示在LCD上，同時，剔除不符合要求的被測對象。圖5是DSP系統(tǒng)設(shè)計步驟流程圖。

DSP系統(tǒng)的設(shè)計步驟，首先確定設(shè)計目標，然后定義性能指標，選擇DSP芯片，進行硬件設(shè)計，硬件調(diào)試及軟件設(shè)計，軟件調(diào)試，最后進行系統(tǒng)集成和調(diào)試，完成整個設(shè)計步驟。使DSP能對經(jīng)過調(diào)理的傳感器信號(頻率、幅值、相位)進行實時采集和處理，并且能與作為主機的單片機通信。

(2)硬幣辨?zhèn)卧O(shè)計

辨?zhèn)坞娐分饕烧袷庪娐?、傳感器、控制及顯示電路等幾部分組成。

硬幣的真假是通過振蕩輸出信號頻率的大小來判斷，振蕩電路由555定時器和傳感器組成。若電路中電感和電阻R改變時，場就會跟著改變，若固定一個參數(shù)，則可以找出頻率與另一參數(shù)的關(guān)系。

辨?zhèn)蜗到y(tǒng)的核心就是渦流傳感器，它決定了鑒別真假的準確率。當不同厚度和材質(zhì)的硬幣通過傳感器時，將引起不同的渦流效應，從而傳感器線圈的等效電感將發(fā)生變化，則多諧振蕩電路輸出信號頻率就會改變本文通過單片機采集振蕩信號的頻率對硬幣的真假進行鑒別。

5、二維碼模塊

二維碼識別模塊主要功能為連接使用者的電子賬戶、第三方支付方和機內(nèi)控制與接口模塊。使用者在使用硬幣兌換機時，需要先有一個第三方支付方(目前支持微信錢包、支付寶錢包)的電子賬戶，兌換機使用者通過手機上已有的第三方軟件選擇付款或者收款，第三方軟件生成二維碼后，將手機屏幕正對機器的掃碼區(qū)進行掃碼連接，從而將三者的數(shù)據(jù)連接起來。二維碼識別模塊將自動把識別的金額數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂婆c接口模塊，再由控制與接口模塊完成其他工作。

運用了基于Android平臺的二維碼識別系統(tǒng)，在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計中將二維碼識別系統(tǒng)的平臺支撐層、客戶端應用層、云端處理層進行分層設(shè)計，保證了系統(tǒng)的安全性，根據(jù)需求給出系統(tǒng)的功能模塊劃分和用例分析，最后實現(xiàn)了二維碼的編碼解碼的核心功能。

(1)客戶端的實現(xiàn)

整個客戶端是基于Android2.l、Eclipse3.6、ADT8.0.0。。

(2)服務(wù)器端的實現(xiàn)

系統(tǒng)服務(wù)器端是搭建在基于Web的J2EE平臺之上，采用SSH框架進行開發(fā)的。對于整個開發(fā)平臺環(huán)境的簡單搭建描述如下：運行時環(huán)境JDK1.6，集成開發(fā)環(huán)境Myeclipse 6.5，服務(wù)器tomcat 6,數(shù)據(jù)庫MySQL 5.0。

(3)二維碼生成功能的實現(xiàn)

二維碼的生成主要是通過MyView類的AndroidQREncode方法，當前端將需要生成二維碼圖片的信息和QRCODE版本號分別以字符串類型參數(shù)和整型參數(shù)的形式傳遞給AndroidQREncode方法，方法內(nèi)容使用第三方包SwetakeQRCode.jar以傳人的參數(shù)構(gòu)建QRCODE對象，再對QRCODE對象轉(zhuǎn)化為布爾類型的二維數(shù)組，通過對數(shù)組進行循環(huán)用畫筆在畫布中繪出二維碼圖形，最后生成Bitmap類型的二維碼圖像對象。

(4)二維碼識別功能的實現(xiàn)

通過調(diào)用第三方庫SourceForgeQRCode.jar，只需要將二維碼圖片以AndroidQRCodelmage類型作為參數(shù)調(diào)用jp.sourceforge.qrcode.QRCodeDecoder的decode方法即能得到解析出來的字符串數(shù)據(jù)，最后對字符串數(shù)據(jù)根據(jù)已經(jīng)設(shè)定的信息類型標準進行比較以判斷是哪種信息格式再給用戶對應的操作。

在使用硬幣回收功能時，控制與接口模塊將硬幣識別模塊所得到的硬幣金額總數(shù)傳輸?shù)蕉S碼生成模塊；在使用硬幣兌換功能時，液晶觸屏顯示模塊將使用者輸入的數(shù)據(jù)通過傳感器技術(shù)反饋到控制與接口模塊，再傳輸?shù)蕉S碼生成模塊。二維碼生成模塊在生成二維碼的過程中，需要通過控制與接口模塊使用無線通訊設(shè)備，從而與第三方支付方搭建聯(lián)系，通過第三方支付方來實現(xiàn)使用者電子賬戶金額的增減。

用戶需通過掃碼來實現(xiàn)收款與付款，所以該回收兌換機需要生成特定的二維碼。在選取回收功能后，用戶投入硬幣后，硬幣識別器會識別真幣的金額，并將信息發(fā)送到控制模塊，控制模塊再將所需信息發(fā)送到二維碼生成器，生成供用戶掃碼的收款二維碼。當選取兌換功能后，二維碼生成器會生成付款碼，用戶掃描二維碼，輸入需兌換的金額，確認付款后，系統(tǒng)則會彈出相應金額的硬幣。

6、液晶觸控顯示模塊

液晶顯示模塊用于提供人機操作界面，并且顯示硬幣信息，二維碼信息。目前市面上的觸摸顯示屏存在多種接口，如UART接口，SPI接口，I2C接口、并行接口等等。其中大部分新型的觸摸屏模塊都采用了SPI等串行接口。使用串行接口具有節(jié)省資源、程序設(shè)計方便等特點，但屏幕刷新速度會因為接口帶寬的原因有所限制。為獲得較快的刷新速度，所以可以使用帶有并行接口的觸摸顯示頻。

本項目使用了市場上常見的2.4寸TFT彩色液晶點陣屏作為顯示模塊。本彩屏使用ILI9325作為驅(qū)動芯片。

用戶選擇的界面上的相應功能,并完成相應操作后,液晶屏會顯示二維碼和其它相關(guān)信息，用戶通過掃描二位碼完成相應的功能。同時液晶屏上會顯示天氣以及實時匯率，以供用戶查詢。

基于互聯(lián)網(wǎng)的智能硬幣分類回收與兌換系統(tǒng)，可以實現(xiàn)硬幣與電子賬戶金額的轉(zhuǎn)換，操作方便靈活，符合廣大群體的需要。改變了銀行硬幣處理基本依靠手工的落后局面，提高硬幣業(yè)務(wù)處理效率，降低群眾的等候成本。即節(jié)省了人力、物力、時間，又更加快速便捷的實現(xiàn)了硬幣的分類回收。

本實用新型能實現(xiàn)的功能：

1、能實現(xiàn)硬幣資源的合理分配。在小區(qū)、醫(yī)院、學校、游樂場所等公共區(qū)域設(shè)置硬幣回收兌換機，即可以很方便快捷的為用戶處理閑置的硬幣，又可以在用戶急需硬幣時提供硬幣。且整個流程針對用戶均是免費的。

2、通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)硬幣的回收兌換。用戶只需要通過支付寶、微信進行掃碼操作，便可以輕松實現(xiàn)電子賬戶與硬幣的轉(zhuǎn)換。通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)，符合目前“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的發(fā)展趨勢。

3、硬幣回收兌換機通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)分機與總機的連接，數(shù)據(jù)信息可以聯(lián)網(wǎng)進行上傳并且可以遠程視頻監(jiān)控。達到很好的管理效果。

4、該硬幣回收兌換機簡單易操作，并且可以獲取天氣、新聞、實時匯率等資訊，為用戶提供更多的服務(wù)。

5、顯示界面不僅可以用于操作，還可以提供廣告服務(wù)。由于機器大多放在公共區(qū)域，是很好的廣告載體，所以可以吸引廣告商進行投資，降低投入資本。

以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。