深圳pcb抄板嵌入式的纸币识别系统的设计与实现

    识别器的机械、电机控制方面也已比较完善。但目前国内外主要厂商的主流产品都是基于单片机（无操作系统），在功能、扩展性等方面比较有限。随着技术的革新和自助服务在国内的迅速兴起，基于单片机的纸币识别系统已经越来越不能满足市场需求。基于单片机的纸币识别系统中，由于处理器处理能力和系统资源的限制，采集系统在采集时独占处理器，其他系统只有等采集结束后才能处理采集到的数据，这样使得整个处理的时间延迟了不少。并且单片机本身功能简单，对现在很多新增功能不能很好的支持。
    本文从uClinux操作系统[1]和S3C4510B的特点[2]出发，结合纸币识别系统采集系统的要求，pcb抄板采用中断方式实现采集，本采集系统将采集到的数据送往非实时程序与采集系统共享的内存区，缩短了其他模块的访问时间，这样将提高整个纸币识别系统的并发处理能力，充分利用处理器的强大处理能力和系统资源。在软件识别部分选取预处理之后的纸币图像的尺寸特征用模糊逻辑推理方法识别图像的面值， 提取矩作为特征，采用RBF神经网络来识别纸币的正反面和正反向及判断纸币的真假，并通过实验证明该系统的有效性和可行性。
    2 特征采集系统
    2.1 硬件简介
    特殊光发光/接收电路是纸币识别系统的关键信号收集电路，具体结构如图1所示。
    图1 特殊光发光/接收电路
    在纸币通道上、下设有特殊光发光部件和接收部件，S3C4510B对发光部件进行强度控制。当有纸币通过时，接收部件将检测到的特殊光信号传给模数转换器TLC1543。共有三路类似的特殊光发光/接收电路，这三路信号通过TLC1543后由SPI串行总线传回S3C4510B。
    光有以上特殊光发光/接收电路还是不够的，要采集多个不同点的信息还要借助其他的硬件设备，码盘光耦信号收集电路和马达电机驱动电路必不可少。
    马达电机的作用是带动传动装置将放入纸币通道的纸币卷进纸币器。马达电机驱动电路如图2所示。
    图2 马达电机驱动电路
    在纸币通道上下都有特殊的发光部件和接受部件，它们在纸币被卷入纸币器时是保存不动的，那么纸币上的多个点就能被特殊的发光部件扫描，这样就实现了对纸币上多个点的数据采集。S3C4510B通过大电流电机驱动芯片L298驱动步进电机，电机的过载信号也由L298传回。
    码盘是安装在电机旁对电机进行测速的角度传感器，码盘光耦是测速光信号的发生器和接收器。电路板克隆码盘光耦将接收到的信号经施密特触发器整形后，传送到 S3C4510B的I/O口。这个电路对实现采集系统的意义重大。而本文所设计的采集系统也是依赖这一电路产生的反馈信号，形成中断，从而实现对采集数据的读取。码盘光耦信号收集电路如图3 所示。
    图3 码盘光耦信号收集电路
    以上的硬件电路再加上传动装置等，就构成了采集系统的硬件基础设备。
    2.2 程序设计
    本文设计的采集系统，所采集的数据是纸币上等距离点上的数据，采集到的数据作为RBF神经网络分类器的输入，并用它来判断纸币的真假，从而使纸币识别系统决定是否接受被检测的纸币。可见，能正确的取得纸币的数据对这些算法来说是非常重要的。当纸币的一端进入纸币通道时，位置传感器提示系统，纸币进入预定的开始进入位置，而后通过马达和传动装置，纸币就被卷入纸币器中。