基于嵌入式的硬币处理系统的设计与应用

摘要

随着我国国民经济的高速发展,城市化建设进程的加快,金融货币识别和处理终端广泛应用于日常生活中。由于硬币的普及使用,硬币的调入量和需求量巨大,硬币的识别、计数、回收困难和硬币处理设备不健全等问题都已成为影响硬币及其流通市场的关键因素,而缺乏相应的硬币处理技术和终端设备是造成这种情况的主要因为之一；因此迫切需要一种能够快速、高效、智能化的识别硬币、计数和交易控制的终端解决方案来处理硬币交易过程中带来的难题。
　　 本文将嵌入式技术和硬币处理技术相结合,提出了一套适合大多数硬币行业业务需求的硬币处理终端系统解决方案,并将其应用于城市轨道交通自助终端设备中。本文首先针对硬币处理过程中的检测技术建立了硬币性质与识别的模型,并对硬币检测传感器进行比对分析。然后结合硬币行业的业务需求,构架了硬币处理系统的整体设计方案,分别对硬币处理系统的硬件和软件进行功能设计,其主要工作包括:硬件平台的构架；16位单片机56F8347的硬币处理功能主控板及其外围接口电路的设计；X86平台嵌入式工控板的选择；定制了Windows CE.net嵌入式操作系统；实现了通讯模块驱动程序；针对应用项目中业务的需求,在eMbedded Visual C++环境下封装了硬币业务需求的业务层驱动程序,最后给出应用程序的工作流程。
　　 最后对硬币处理系统进行了各项性能目标测试,比对需求和测试结果表明硬币处理系统解决方案的功能达到了设计的要求,能够在推广硬币于高速流通货币的整洁度中起到非常重大的作用。目前该系统方案将投入在京津高速铁路项目中。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 课题背景及研究本课题的意义

1.1.1 课题背景介绍

1.1.2 研究本课题的意义

1.2 国内外现状及发展趋势

1.3 本课题主要研究工作

1.3.1 主要研究内容

1.3.2 论文的内容安排

第二章 硬币识别技术基础与系统设计

2.1 硬币性质与识别有效性模型

2.1.1 硬币性质的概率分布

2.1.2 硬币性质模型

2.1.3 识别有效性模型

2.2 硬币检测传感器

2.3 硬币处理系统的方案设计

2.3.1 硬币处理系统的功能需求

2.3.2 硬币处理系统硬件系统架构设计

2.3.3 硬币处理系统软件系统架构设计

2.4 本章小结

第三章 硬币处理系统的硬件设计与实现

3.1 硬币处理功能主控板设计

3.1.1 功能主控板组成框图

3.1.2 功能主控板功能模块设计

3.1.3 功能主控板工艺考虑

3.2 硬币处理功能主控板的接口设计

3.2.1 通讯数据格式和时序

3.2.2 主要功能的软件处理流程

3.3 系统嵌入式主板的选择

3.4 本章小结

第四章 硬币处理系统级软件设计与实现

4.1 系统软件的开发环境

4.1.1 WindowsCE.net内核定制开发环境

4.1.2 Embedded Visual C++软件开发环境

4.1.3 Windows CE.net下应用程序开发的特点

4.2 系统内核的定制

4.2.1 Windows CE.net内核定制过程

4.2.2 定制操作系统的平台编译

4.3 通讯部分流驱动程序的设计

4.3.1 Windows CE.net设备流驱动程序结构

4.3.2 USB通讯部分流驱动程序设计

4.4 业务层驱动程序的设计

4.4.1 接口函数的模型

4.4.2 设备描述的相关结构体

4.4.3 接口函数列表

4.4.4 函数功能接口说明

4.4.5 调用流程

4.5 本章小结

第五章 硬币处理系统的测试和应用

5.1 硬币处理系统的测试

5.1.1 测试环境

5.1.2 性能测试及说明

5.1.3 测试结果

5.2 硬币处理系统的应用

第六章 全文总结和展望

6.1 全文总结

6.2 展望

致谢

攻读硕士学位期间从事的科研工作及发表的论文

参考文献

附录