自动投币饮水机的设计与仿真(电子专业论文）
硬币，即金属铸造的货币。用金属铸造货币在我国已有几千年历史，最早的金属铸币是商代的宝德铜贝，距今已3000多年。由于金属货币具有使用方便，耐磨损，流通寿命长等优点。它除了自身所具备的货币职能外，还有很高艺术欣赏和收藏保值功能。从发达国家硬币流通规律看，硬币的使用率和流通周转率较高，小面额货币硬币化已成为发展趋势。硬币在日常生活中扮演着重要角色。硬币在漫长的货币史中占据重要地位，并且与其他形式的货币相伴而流通，而发展。因人口的增加和社会文明程度的提高，随着第五版人民币的发行，辅币硬币化已经成为一种趋势，硬币的投放量还将大幅度增加。面对庞大的硬币流通量，硬币的高效检测是一项非常有意义的工作：银行等一些特殊部门要对大量的硬币进行高效的处理如计数、分类、包装等以使其再流通；无人售票车、投币电话等需要对硬币进行实时识别；自动售货机除了识别之外，还要提供找零功能等；随着假币的出现，市场需要一种成熟可靠的硬币鉴别装置。目前市面上使用的硬币鉴别装置主要是国外一些大公司的产品，价格十分昂贵，而国产的硬币鉴别装置鉴别假币的功能相对比较薄弱。为此本文设计了一种基于8051的硬币识别检测装置，能够对硬币进行快速准确的鉴伪，操作简便，有着广阔的应用前景。
3 设计（论文）所用资源和参考资料：
《传感器技术与应用》周继明等编 中南大学出版社2005
《机电一体化应用实例集锦》杨志勤等编 国防工业出版社 2008
《智能传感器系统设计与应用》 沙占友 电子工业出版社 2004
《传感器与测控技术》 吴石道等编 中国电力出版社 2003
4 设计（论文）应完成的主要内容：
控制系统总体方案设计
系统结构及电路设计
单片机控制系统设计
控制系统软件设计
5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：
控制系统结构图（2号图及以上）
系统工作逻辑框图（3号图及以上）
电控系统电路图（2号图及以上）
毕业设计说明书（不少于50页，其中每页字数按学校要求编写）
1 绪论
1.1 中国硬币体系
硬币的发展受政治形态、经济意识、加工技术与水平诸多因素的影响，中国硬币的发展具有典型的中国特色，在体系上和材质上呈现出多态性。
目前，我国一共发行了四套硬币，其硬币总共分为1元、5角、l角、5分、2分、1分共6种面值151。
第一套硬币从1955年开始铸造，于1957年12月1日正式发行，1955年版铝镁合金的流通金属硬币，作为人民币的辅币。共计有三种面值，分别为壹分、贰分、伍分。呈圆形，边有齿，材质为铝镁合金。正面图案均为国名和国徽，背面图案均为麦穗，面值和发行年份组成。第二套硬币于1980年4月15日发行，面值分别为壹角、贰角、伍角和壹元四种，呈圆形，边有齿，材质为铜、镍等有色金属。壹角、贰角、伍角面值，正面图案均为国名和国徽，背面图案均为麦穗、面值和发行年份。壹元面值正面图案为国名、国徽和发行年份，背面图案为万里长城和面值。第三套新版硬币从1991年开始铸造。于1992年6月1日起在全国发行1991年版新的壹角、伍角、壹元三种流通金属币，均呈圆形，材质壹角为铝镁合金，取消了边缘齿，采用内九边形。伍角为黄铜合金，边形由周边连续丝齿改为间断丝齿。壹元为钢芯镀镍，边形由周边连续丝齿改为无丝齿外形。这套硬币元角币的图案设计注重货币特征和结构艺术的有机结合，正面图案均以国徽为主景，国徽下边有国名和铸造年份，国徽上方增加汉语拼音国名。在元角币背面图案突出货币面值的同时，分别表现了壹元币牡丹、伍角币梅花、壹角币菊花。图案以盛开的某一花卉为主，配以绿叶或少许花苞，在构图上采用非对称艺术手法。第四套硬币从1999年开始铸造。从99年新版流通硬币与前三套所发行铸造流通硬币已发生了重大变化，这个变化，自2000年10月16日起，新版流通硬币铸有“中国人民银行’’行名，正式明确中国人民银行为流通硬币的发行银行。于2000年10月16日先发行99年新版壹元、壹角币二种，2002年11月18日发行新版伍角币，全套计三种。均呈圆形，材质壹元币为钢芯镀镍，币外缘为圆柱面，并印有“RMB"字符标记。伍角币为钢芯镀铜合金，外缘为间断丝齿。壹角币为铝合金，边无齿，自2005年8月31日起，发行05版年号壹角币，材质由铝合金改为不锈钢。该套三枚硬币正面图案均突出面值，面值上方为“中国人民银行"行名，下方为发行年份。背面图案壹元币为菊花及行名的汉语拼音字母、伍角币图案为荷花及行名的汉语拼音字母、壹角币图案为兰花及行名的汉语拼音字母。
1.2 假硬币的来源及种类
目前的假硬币主要有两种形式，第一种是用于市面流通，目前已发现的多为仿冒第三套1元人民币，真币相比材质差异较大。假硬币模压工艺差，图纹模糊，镀层薄，较易生锈腐蚀。如：国徽麦穗模糊，绶带层次感差，细条纹分辨不清；国徽中五角星立体感差，五角星的尖角有长有短，顶部圆滑；背面牡丹花蕊模糊不清等。通过基于电磁特性的硬币识别检测装置可以很容易鉴别。第二种是专门用于自动售货机、投币电话机、游戏机、公交车、地铁售票等场所的假硬币，其特征是材质与真币非常接近，但图案花纹与真币完全不同，甚至往往伪装成游戏币，上面写明“游戏专用"。这种假硬币通过基于电磁特性原理检测的装置很难鉴别。所以对硬币识别检测装置的鉴伪精度有很高的要求
1.3 基于硬币识别检测装置自动饮水机发展现状和需求分析
自动检测装置广泛应用于发达国家社会中的投币自动售货机、售票机和投币自动计时电话机等公用设施，是现代发达的商品经济社会中的高科技产物。就目前应用在社会上的自动售货机种类而言，可分为投币自动售货、售票类，投币自动服务类(如投币游戏、投币电话、投币存车、投币洗衣等)，和纸钞硬币自动兑换机、自动纸钞硬币辨伪点数机等附属设备，共计三大类公用设施。自动饮水机类含于自动售货机。目前社会进行高节奏的工作和销售高效率的生活，故自动售货机发展迅速，进而自动饮水机也得以迅速发展。
1.3.1 自动饮水机及其自动化产品发展现状
投币饮水机具有无需专人看管，可完成自动收币，使用灵活的特点，为广大人民提供新鲜的生活用水，以及方便广大市民生产生活起到了积极的作用。投币饮水机与普通饮水机的主要区别是增加了自动提供饮水无需认为看管。具体为，当打水者在打水前将规定种类的硬币投入到饮水机中，饮水机先检测硬币的真假，当硬币为真饮水机判别币值后，饮水机通过计数对用户提供相应的水量。当硬币被检测为假时，硬币将不能进入投币机被退回。
国医学专家路易斯汤姆斯说：“人类一切疾病的根源就是水，所谓生病就是人体水质恶化，DNA变异造成的，人类因水而生，随着水污染加重，饮水环境恶化，人类又因水而死。”生命的代价最终唤醒了人们饮用水健康意识，人们开始不顾一切地追寻健康的饮用水方式。人们现在对水质的重要性越加关注，大家的消费观念也在发生根本性的变化，人们对水质与健康关系的认识将使潜在的需求变成现实的行动，过去的饮用水方式也正在被逐步淘汰。
终端净水机上个世纪末风靡欧美，如今，在欧美许多国家普及率高达70%以上。净水机渗透到他们的生活中。在美国，净水机已经普及，安装净水机已经成为美国水质协会对房地产商和每个家庭的要求。
国内净水机市场正悄然升起，未来发展势头普遍看好。短短几年时间，净水产品已经成为单位和家庭不可或缺的产品。有行家预测，由于水污染问题越来越受到人们关注，水将成为一个世界性的产业。饮用水经过这几年的发展，已经成为一个比较成熟产业，而且市场不但在扩大。投币式饮水机顺应市场发展，精细化运营管理模式。低成本的投入运转。投币式饮水机进入市场以来，深受消费者和投资人的喜爱。
参考文献
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