基于单片机智能硬币分拣机电子存钱罐储钱罐系统

基于单片机智能硬币分拣机电子存钱罐储钱罐系统

基于单片机的智能硬币分拣机电子存钱罐系统，能够自动对投入的硬币进行分拣、计数和储存，同时提供清晰的显示和便捷的交互功能，以满足用户对硬币储存和管理的需求。

一 概要

一、设计背景与目的

随着电子支付的普及，硬币在日常生活中的使用逐渐减少，但仍有大量硬币流通。为了方便用户储存和管理硬币，我们设计了一款基于单片机智能硬币分拣机电子存钱罐储钱罐系统。该系统能够自动对投入的硬币进行分拣、计数和储存，同时提供清晰的显示和便捷的交互功能，以满足用户对硬币储存和管理的需求。

二、系统组成

• 硬币识别模块：采用光电传感器或图像识别技术，对投入的硬币进行识别和分类。根据硬币的直径、厚度或图案等特征，将硬币分为不同的种类，如1元、5角、1角等。
• 单片机控制器：作为系统的核心，接收硬币识别模块的信号，根据识别结果控制硬币分拣模块、计数模块和显示模块的工作。
• 硬币分拣模块：根据单片机控制器的指令，通过机械装置将硬币分拣到不同的储存区域。每个储存区域对应一种硬币种类，确保硬币的分类存储。
• 计数模块：对每种硬币的数量进行计数，并将计数结果发送给单片机控制器。单片机控制器将计数结果显示在显示模块上，供用户查看。
• 显示模块：采用LCD或OLED显示屏，显示当前各种硬币的数量和总金额。用户可以通过显示屏直观地了解存钱罐内的硬币情况。
• 交互模块：提供按键或触摸屏等交互方式，方便用户设置参数、查询数据和清空存钱罐等操作。
• 电源模块：为整个系统提供稳定的电源供应，确保系统能够持续稳定地工作。

三、工作原理

1. 用户将硬币投入系统，硬币识别模块对硬币进行识别和分类。
2. 单片机控制器接收硬币识别模块的信号，根据识别结果控制硬币分拣模块将硬币分拣到相应的储存区域。
3. 计数模块对每种硬币的数量进行计数，并将计数结果发送给单片机控制器。
4. 单片机控制器将计数结果显示在显示模块上，供用户查看。
5. 用户可以通过交互模块设置参数、查询数据和清空存钱罐等操作。

四、系统特点

• 智能识别：采用先进的硬币识别技术，能够准确地对投入的硬币进行识别和分类。
• 自动分拣：根据识别结果自动将硬币分拣到不同的储存区域，实现硬币的分类存储。
• 清晰显示：通过显示模块清晰地显示各种硬币的数量和总金额，方便用户随时查看。
• 便捷交互：提供多种交互方式，方便用户设置参数、查询数据和清空存钱罐等操作。
• 节能环保：采用低功耗设计，节省能源，同时降低使用成本。

五、应用前景

基于单片机智能硬币分拣机电子存钱罐储钱罐系统具有广泛的应用前景。随着人们生活水平的提高和对便捷生活的追求，该系统将逐渐成为家庭、学校、商场等场所的必备工具。同时，该系统还可以根据用户需求进行定制开发，满足不同场景的使用需求。

二、功能设计

由STC89C52单片机、槽型光耦传感器、LCD1602液晶显示、LED指示灯及电源组成。

1. 三路槽型光耦分别对应金额1元、5元、10元的入口。
2. 当有钱投入时，槽型光耦检测同时相应的指示灯亮起，同时对不同入口的传感器检测认为不同钱的投入。
3. 分别对1元、5元、10元的投入数量进行计数，并且将总金额进行显示。
4. 液晶显示所有投入数量，以及总金额。

设计思路

• 文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；
• 调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；
• 比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；
• 软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现

本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。

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原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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六、 文章目录

目 录

摘 要 I

Abstract II

引 言 1

1 控制系统设计 2

1.1 主控系统方案设计 2

1.2 传感器方案设计 3

1.3 系统工作原理 5

2 硬件设计 6

2.1 主电路 6

2.1.1 单片机的选择 6

2.2 驱动电路 8

2.2.1 比较器的介绍 8

2.3放大电路 8

2.4最小系统 11

3 软件设计 13

3.1编程语言的选择 13

4 系统调试 16

4.1 系统硬件调试 16

4.2 系统软件调试 16

结 论 17

参考文献 18

附录1 总体原理图设计 20

附录2 源程序清单 21

致 谢 25