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一、 項(xiàng)目概述 （介紹項(xiàng)目設(shè)計(jì)背景及目的） 隨著現(xiàn)在各種智能儀器的大量的普及和應(yīng)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(xiàn)了許多的無(wú)人販貨機(jī)。本產(chǎn)品的目的就是為了給無(wú)人販?zhǔn)蹤C(jī)提供支持。該系統(tǒng)可以準(zhǔn)確的識(shí)別并計(jì)算出本次投幣的所有種類和個(gè)數(shù)，精確的在 顯示器上提示顧客已投的錢數(shù)和需要在投入的硬幣數(shù)。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(yīng)的警告信息。另外本產(chǎn)品我們還設(shè)計(jì)了一個(gè)擴(kuò)展應(yīng)用，就是應(yīng)用于公交車上的投幣箱內(nèi)，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(shù)目。二、 項(xiàng)目系統(tǒng)框架圖 1. 軟件系統(tǒng)框架圖 file:///C:\Users\YUQ~1.Z\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps_clip_image-19628.png 三、 工作原理介紹 本設(shè)計(jì)的突出點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)區(qū)別與以往的 機(jī)器視覺(jué)來(lái)實(shí)現(xiàn)識(shí)別硬幣，我們隊(duì)利用稱重來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)類似于 電子稱的一個(gè)整體完善的系統(tǒng)。 來(lái)前端用電子稱中常用的 電阻應(yīng)變片來(lái)進(jìn)行對(duì)所投硬幣的重量測(cè)量。之后在采集前端采用 AD620儀表放大器和LM358N來(lái)對(duì)電阻應(yīng)變片輸出的微弱模擬信號(hào)進(jìn)行兩級(jí)放大，保證我們的AD芯片可以清晰的分辨不同種類硬幣間的細(xì)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(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)化，同時(shí)ADS8332的電壓基準(zhǔn)源我們采用RFE5025和TI的軌對(duì)軌放大器來(lái)提供超高精度的電壓基準(zhǔn)，保證了AD采集的精度。軟件設(shè)計(jì)方面，我們的主要算法是根據(jù)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(jù)總共我們得到的當(dāng)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(yù)先在程序中定義幾個(gè)我們已知的硬幣重量相關(guān)參數(shù)，如果出現(xiàn)不符合這些參數(shù)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(shè)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(shù)學(xué)模型。當(dāng)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(dǎo)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(xiàn)的數(shù)據(jù)來(lái)。然后通過(guò)我們外接的5110液晶液晶顯示出來(lái)。 四、 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)、難點(diǎn)分析 實(shí)現(xiàn)： 1、準(zhǔn)確的識(shí)別單個(gè)硬幣的種類，即是1角，5角，1圓 2、準(zhǔn)確的識(shí)別同一類別的多個(gè)硬幣的總數(shù)（有一個(gè)誤差上限，即硬幣到達(dá)一定個(gè)數(shù)會(huì)出現(xiàn)誤差）。 3、在誤差率為4%的情況下實(shí)現(xiàn)多種硬幣混合后，可以識(shí)別里面有多少個(gè)1角， 5角，1圓，并顯示總數(shù)。（PS：誤差率為100次中出現(xiàn)4次錯(cuò)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(shè)備進(jìn)行報(bào)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(hào)誤差有限，所以在硬幣多的情況下誤差累積會(huì)對(duì)我們整個(gè)算法產(chǎn)生影響。影響我們得到準(zhǔn)確的一組數(shù)據(jù)。同時(shí)該系統(tǒng)無(wú)法支持對(duì)大量硬幣的采集，因?yàn)閿?shù)量越多，誤差越大。 五、 項(xiàng)目設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)效果 預(yù)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)上述的基本功能，可能在20個(gè)硬幣以內(nèi)可以精確的測(cè)量識(shí)別出種類，硬幣過(guò)多的話誤差嚴(yán)重變大，難以實(shí)現(xiàn)多硬幣，跟我們系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件優(yōu)化有關(guān)。同時(shí)估計(jì)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(tǒng)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(cè)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！
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發(fā)表于 2014-3-5 16:52:02
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發(fā)表于 2014-3-7 17:14:50