面向轨道交通自动售检票应用的纸币接收机设计

发布时间：2017-04-03 10:15

  本文关键词：面向轨道交通自动售检票应用的纸币接收机设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：纸币接收机是一个复杂的机电一体化设备,由控制电路、识别电路、纸币传输机构构成,完成纸币的收取、面额识别、真伪鉴别、接收纳入钱箱、退出等功能。近年,随着我国轨道交通的快速发展,全国各大城市纷纷兴起轨道交通建设。目前,我国轨道交通自动售检票领域中自动售票机均采用进口的纸币鉴别设备,这些进口设备价格昂贵,且关键技术不自有。而我国完全自主研发设计的纸币接收机尚处在初级阶段。因此,展开纸币接收机自主研究和设计具有重要的意义。本文主要研究内容如下：提出了一种基于模块化的总体设计方案,将整个系统划分为四个模块,即主控模块、识别模块、钱箱座模块和钱箱模块。每个模块具有独立的机械结构、控制电路。每套电路都是独立智能控制系统,具有独立的ARM嵌入式控制软件,模块之间通过串行通信接口建立连接,协同工作,实现整体功能。以目前流通的第五套人民币为实验对象对纸币接收机进行了研究与设计。根据功能需求分析,设计了系统整个架构、数据采集方案及对硬件关键器件选型。软件设计方面,解析纸币接收机软件总体功能模块,采用分系统设计思路、前后台系统设计思路、统一工程架构设计思路、命令分布处理设计思路、串口设计思路等软件设计思路方法。纸币识别算法根据采集到长度、紫外、磁性、红外等纸币原始数据,依据其代表纸币具体特征,设计相应模板匹配算法进行纸币识别。基于以上设计方案,实现了纸币接收机研发。根据测试标准文件设计了测试方案、测试流程以及测量用例对系统进行功能性能测试。测试结果表明,该系统能有效的识别和接收纸币,漏辨率和误辨率达到标准要求,且处理速度性能比一般的纸币接收机优越。
【关键词】：纸币接收机 鉴伪技术 模块化设计 纸币识别 模板匹配
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.41;TH693.5
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-20
• 1.1 课题的背景和意义11-12
• 1.2 研究发展现状12-18
• 1.2.1 纸币接收机国内外研究发展现状12-14
• 1.2.2 纸币识别研究现状14-18
• 1.3 本文研究内容及结构安排18-20
• 2 总体设计20-29
• 2.1 应用环境说明20-21
• 2.2 纸币接收机需求分析21-22
• 2.3 系统整体架构设计22-23
• 2.4 机械结构设计23-26
• 2.4.1 机械结构23-24
• 2.4.2 数据采集方案24-26
• 2.5 关键器件选型26-28
• 2.5.1 处理器选择26
• 2.5.2 传感器选型26-27
• 2.5.3 滤光片选型27-28
• 2.6 本章小结28-29
• 3 软件系统设计29-46
• 3.1 软件系统总体设计29-32
• 3.1.1 软件系统总体功能模块构成29-30
• 3.1.2 软件系统总体设计思路30-32
• 3.2 主控子系统设计32-36
• 3.2.1 主控子系统主程序32-33
• 3.2.2 主控子系统验钞命令流程控制33-34
• 3.2.3 主控子系统纸币传送流程控制34-36
• 3.3 识别子系统软件设计36-39
• 3.3.1 识别子系统主程序37
• 3.3.2 识别子系统验钞流程37-39
• 3.4 钱箱座和钱箱子系统设计39
• 3.5 串口通信设计39-45
• 3.5.1 数据格式规定40-41
• 3.5.2 串口处理流程41-44
• 3.5.3 串口通信指令集设计44-45
• 3.6 本章小结45-46
• 4 纸币识别算法设计46-58
• 4.1 第五套人民币及其防伪特征46-48
• 4.2 纸币识别机读鉴伪技术48-51
• 4.3 纸币识别技术算法实现51-57
• 4.3.1 长度检测算法51-52
• 4.3.2 紫外检测算法52-54
• 4.3.3 磁性检测算法54
• 4.3.4 红外检测算法54-57
• 4.4 本章小结57-58
• 5 系统测试58-66
• 5.1 测试标准58-59
• 5.2 测试方案59-61
• 5.3 测试用例61-64
• 5.4 测试结果64-65
• 5.4.1 速度测试64
• 5.4.2 误辨率、漏辨率测试64-65
• 5.5 本章小结65-66
• 6 总结和展望66-68
• 6.1 总结66
• 6.2 展望66-68
• 参考文献68-72
• 作者简历72

【参考文献】

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本文编号：284159