3 控制电路的设计及AVR编程
3.1主要电路设计
3.1.1 电源部分
整个机构的运行使用了一个24V开关电源进行供电，开关电源给3个步进驱动器及5个直流电机供电，开关电源经过稳压管稳压成5V、与12V，分别给3个单片机、3个光电门、一个继电器供电，因考虑负载较重，另有一个直流电压源给电流为1.5A推拉式电磁铁供电。
3.1.2 机构部分
进钞机构处采用了一个直流电机与一个步进电机进行运动控制，直流电机与步进电机均匀速运行。该直流电机采用单独一个无极PWM调速器进行速度控制，步进电机则通过单片机编程经过一个步进驱动器驱动该电机的匀速运行。
纸币展平部分，在进钞处准备第一次刮平前通过安装一个光电门检测是否有纸币进入，以待刮平，第二次刮平处也安装一光电门检测是否有纸币到达了第二次刮平入口处，光电门检测到信号发送给单片机，单片机处理之后执行刮平操作，另有3个直流电机带动滚筒，这3个直流电机均连接到同一个PWM调速器上，以确保同步，刮平装置由步进电机带动，步进电机均由驱动器驱动并通过单片机控制正反转，程序设计正刮两次，反刮1次。
计数分类部分，计数分类部分通过光电门与单片机相连，并且控制一个继电器来控制推拉式电磁铁，单片机通过光电门检测回来的数据分辨出纸币类型控制电磁铁开合以进入不同位置。
3. 2 AVR编程
部分程序如下： 步进电机：
void fan() //反转 dir=1
{
unsigned char tmp; unsigned int i; dir = 1; //反转
for(i=0;i<810;i++) //圈数2 //失步补偿
pul = ~pul;
delay(a); //驱动频率输出
9
{
tmp++;
{
unsigned char tmp; unsigned int i; dir = 0;
}
if(tmp==6)
{
pul2=~pul2; //进钞电机频率输出 tmp=0;
}
} void zheng() //正转
for(i=0;i<406;i++) //400/圈//失步补偿
{
tmp++; pul = ~pul;
delay(a);//原来是70
if(tmp==6)
{
pul2=~pul2; tmp=0;
}
} } 计数：
/***************中断0 用于计时通过光电门的时间***************/
#pragma interrupt_handler int0_isr:iv_INT0 void int0_isr(void) {
10
while(read) //若遮挡 则循环 { }
cnt++; //计时变量 neirong(); // 用于调试显示 }
/*读取遮蔽过程相当于延时，读取完毕后开电磁阀*/
delay(10);
if(76 {a++; OUT2_L;delay(1000); OUT1_H; }//电磁铁1开 1元 delay(10); if(70 {b++; OUT1_L;delay(1000); OUT2_H; } //电磁铁2开，5毛. delay(10); if(50 //neirong(); //显示钱数 11 4 主要创新点 1.我们设计的是针对小面额纸币的展平分拣计数器，而目前市面上流通的都是大面额纸币的点钞机。 2.本机器具有对折角的纸币进行刮平的功能。刮平装置由滚筒和刮片构成，刮片在滚筒内的弹簧弹力下，使滚筒在转动过程中能利用刮片对纸币进行刮平。 3.根据纸币轻薄的特点，采用摩擦力较大滚轮带动锯齿轮，让纸币从滚轮与锯齿轮间通过，保证了纸币的平整运送。 4.可根据纸币的不同面额进行分类计数并收集。 5 作品的推广应用价值及前景 通过市场调研结果：目前无论是大量或是少量的小面额点钞都是通过人工进行，市场上小面额钞票流通量非常大，很多机构都需要对小面额钞票进行清点。由于工作时间长且繁杂无味，很难招到工人来清点钞票，所以需要支付的人工费用非常昂贵。纸币展平分拣计数器效率高，所需成本也非常低。因此，该设计具有较大的市场潜力和推广应用价值。 6 设计总结 通过以下两个方面进行总结： 优势： 1.从结构结构上说，利用打印机进纸机构的原理改装成进纸机构，废物利用，拆卸了废旧的打印机调试制作而成。展平机构中，利用电机转动滚轮带动刮片在滚筒内壁刮平纸币，上下共两次正反刮平，尽力保证实现展平功能。计数机构中，采用光电门遮挡计数，并连接到显示屏进行数字显示。使计数数值更加清晰可见，使机器整体更加的美观。分类机构中，根据纸币的长短来编程设值来进行分类，通过电磁铁的吸力作用来打开不同的进钞口进行分类和收集。 2.通过机器调试基本实现纸币的展平、分拣、计数、和收集的功能。实现最初设定的功能要求，若能通过市场需求的考核，就能实现小面额纸币分拣机器从无到有，从少到多的一大进步。 3.此次设计我们构思缜密，制作严谨，从开始进钞到最后收集都进行严格的计算，实验，调试。 不足之处： 1.此次设计和制作过程中，大部分工件机构都是通过自己手工加工制作而成，部分器件精度把控不是很好，导致机构有小概率出现失误。 2.光电门计数由于1元纸币水印处透光问题导致计数会出现失误。 3.在滚筒刮片机构和计数机构连接部分我们制作了连接件进行连接，导致定位不太准确，小概率会出现卡钱问题。 12 改进： 由于时间限制，本次作品还有改进的地方： 1.使用精度更高的机床和量具进行工件的加工与测量，保证零件的精度。 2.在光电门见加入一层薄膜，保证纸币的准确计数。后期改用颜色传感器进行分类计数，提升识别的准确性。 3.在展平机构和分类机构连接部分做一个传送带，将有效的防止卡钱这种情况的发生。 7 参考文献 [1] 濮良贵.陈定国.吴立言. 西北工业大学机械原理及机械零件教研室.机械设计（第九版） [M]. 北京：高等教育出版社，2013 [2] 孙桓.陈作模.葛文杰.机械原理(第8版)[M].北京：高等教育出版社.2013 [3] 哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学（第7版）[M]. 北京：高等教育出版社.2009 [4] 陈海宴. 51单片机原理及应用[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2014 13