作品名稱：基于單片機(jī)控制的硬幣分離機(jī)
學(xué)校名稱：中國(guó)人民解放軍空軍勤務(wù)學(xué)院
參賽隊(duì)伍：基于單片機(jī)控制的硬幣分離機(jī)
參賽學(xué)生：劉志博 孫振皓
指導(dǎo)老師：郭鵬偉 張勇明
開(kāi)發(fā)背景：目前在世界范圍內(nèi),硬幣以其成本低,流通次數(shù)多等優(yōu)勢(shì)將在人們的日常生活中扮演越來(lái)越重要的角色，由于硬幣清分技術(shù)的不完善，導(dǎo)致有大量硬幣以效率低、誤差率高的手工方式來(lái)清分計(jì)算。目前市面上的硬幣清分鑒別裝置主要來(lái)自國(guó)外，價(jià)格比較貴，這些硬幣識(shí)別清分鑒別裝置不能很好地滿足我國(guó)的需求。國(guó)內(nèi)研究的硬幣鑒別清分裝置大都清分效果差、技術(shù)較復(fù)雜、性價(jià)比不高等原因而不能廣泛的推廣及應(yīng)用。針對(duì)目前硬幣清分中存在的問(wèn)題，以公交公司、地鐵及中小型零售行業(yè)為銷售對(duì)象，以高清分率、高性價(jià)比為目標(biāo)，結(jié)合我國(guó)硬幣特點(diǎn)，研制了一種軌道式硬幣清分裝置。
結(jié)構(gòu)說(shuō)明：本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)包括滑軌、擋板和毛刷、震動(dòng)電機(jī)、調(diào)速板、計(jì)數(shù)裝置和接收裝置組成。
設(shè)計(jì)原理：本設(shè)計(jì)巧妙地利用了硬幣直徑大小不一致這個(gè)事實(shí)，通過(guò)寬度不同的分離槽將硬幣有效分離。裝置集硬幣分離、分類、計(jì)數(shù)等功能于一體，設(shè)計(jì)全面，功能齊全，有很好的分離計(jì)數(shù)效果。
設(shè)計(jì)方案：投幣口硬幣通過(guò)擋板、毛刷使硬幣依次地以一定的速度從出幣口輸出，輸出的硬幣進(jìn)入第一層軌道，由于分離槽寬度介于1元和5角之間，故可將1元硬幣分離出來(lái)，接著1角5角硬幣進(jìn)入第二層軌道，利用同樣原理分離1角和5角硬幣，從而實(shí)現(xiàn)不同硬幣的分離。滑軌下方連接有傳感器，最后將三種硬幣個(gè)數(shù)和總錢(qián)數(shù)顯示在屏幕上。
實(shí)驗(yàn)分析：在裝置中分別投入10、15、20枚硬幣，統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，該硬幣清分裝置清分硬幣的效率很高，準(zhǔn)確度可以達(dá)到 98% 以上。
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | 10 | 15 | 20 | ||||||
1元 | 5角 | 1角 | 1元 | 5角 | 1角 | 1元 | 5角 | 1角 | |
1 | 2 | 4 | 4 | 4 | 5 | 6 | 6 | 6 | 8 |
2 | 2 | 3 | 5 | 4 | 4 | 6 | 6 | 7 | 7 |
3 | 2 | 5 | 3 | 4 | 6 | 4 | 7 | 6 | 7 |
4 | 3 | 3 | 4 | 5 | 5 | 5 | 7 | 7 | 6 |
5 | 3 | 4 | 3 | 5 | 4 | 6 | 8 | 6 | 6 |
平均時(shí)間 | 8 | 13 | 18 | ||||||
實(shí)用性及創(chuàng)新性：
1.本設(shè)計(jì)采取雙層滑道，可以有效避免硬幣在分離過(guò)程中出現(xiàn)的卡頓、堵塞的現(xiàn)象；
2.分離過(guò)程中不需要提供任何動(dòng)力，通過(guò)硬幣自身重力便可實(shí)現(xiàn)分離；
3.電源處采用USB插頭，充電非常方便；
4.屏幕不僅可以顯示硬幣個(gè)數(shù)，還可以顯示硬幣總錢(qián)數(shù)，非常實(shí)用；
5.本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單所需的材料少且成本較低，加工容易，制作成本在 100元左右，而市面上同類產(chǎn)品的價(jià)格大多在700 元以上，性價(jià)比極高。
應(yīng)用前景：目前，硬幣在社會(huì)上的流通越來(lái)越廣，公交公司、銀行、大型商場(chǎng)等場(chǎng)所有大量的硬幣需要分類、收集，而當(dāng)時(shí)硬幣的清分工作大部分是靠人力來(lái)完成。我們?cè)O(shè)計(jì)的這款機(jī)構(gòu)具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便，分離準(zhǔn)確，批量生產(chǎn)成本低，環(huán)保高效等優(yōu)點(diǎn)，基本可以滿足公交公司、地鐵及中小型零售行業(yè)的硬幣清分需求。此外，本設(shè)計(jì)具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值，性價(jià)比極高，完全符合社會(huì)的需求，不僅減少了很多勞動(dòng)力，降低支出成本，還提高了分離效率，具有廣闊的應(yīng)用前景。
