Układ do rozpoznawania monet

[dambo]

Witam

Mam pomysł na mały projekcik i potrzebuję coś, co pozwoli mi mierzyć szerokość monet - wyczytałem info o linijkach CCD, ale te co znalazłem są albo strasznie malutkie, albo/i strasznie drogie: http://www.spectra-laser.pl/fotodetektory-i-linijki-CCD.html tak samo gotowe moduły są za drogie i za wielkie - już się wygadam - ma to być pseudo skarbonka. Wie ktoś może w jakim urządzeniu z demobilu znalazłbym taką linijkę CCD? Lub co innego zastosować?

Domyślnie ten projekcik będzie konfigurowalny pod różne monety, więc nie ograniczam się tylko do złotówek.

[marek1707]

A zastanawiałeś się kiedyś jak mały kompakt z matrycą nie większą od paznokcia robi zdjęcie dużemu drzewu? Jeśli wpadniesz na to, to skanowanie monet linijką CCD o długości 4mm nie będzie problemem 🙂

EDIT: Rozumiem że "szerokością" nazywasz średnicę?

[Lukaszm]

Ewentualnie można pomyśleć o kamerze + układzie przetwarzającym wykorzystującym np. OpenCV.

[marek1707]

Albo pomyśleć nad układami elektromechanicznymi:

1. Monety można ważyć np. na ramieniu ze sprężynką i przysłanianą stopniowo fotodiodą/fotoopornikiem lub od biedy potencjometrem(?) lub czujnikiem nacisku(?).

2. Odchylane średnicą toczącej się monety ramię + metoda pomiaru jego odchylenia, np. z pkt. 1.

3. Rynienka jest normalnie przesłonięta przegrodą unoszoną małym serwem. Moneta wlatuje dalej dopiero gdy zmieści się w szczelinie a sterując serwem wiemy przy jakiej średnicy to nastąpiło. Po połknięciu monety serwo znów zamyka przejście. Potrzebny prosty optyczny/stykowy czujnik obecności monety przed i za "bramą".

4. Być może monety mają np. różne czasy rozpędzania się podczas toczenia swobodnego. Robisz rynienkę, zatrzymujesz je prostą przegrodą on-off z serwem a potem przepuszczasz dalej mierząc jednym-dwoma czujnikami optycznymi (szczelinowymi - są takie gotowe) czas przejścia przez jakiś odcinek pomiarowy kończący się spadkiem do skarbonki.

Czy będzie wyświetlacz pokazujący zgromadzoną kwotę? 🙂

Czy wchodzi w grę samodzielne zrobieniem linijki małych fotodiodek np. montowanych SMT? Zmierz i zapodaj średnice monet. Trzeba ustalić jaką rozdzielczość potrzebuje Twój detektor. Wtedy można będzie ocenić jakie powiększenie optyczne jest potrzebne i tak rozmieścić fotodiody by każda reagowała tylko na "swoją" monetę i wszystkie mniejsze. Wtedy wystarczy tylko kilka kanałów pomiarowych zamiast 1024-pixelowej CCD, choć użycie "dorosłej" linijki wydaje się proste, fajne i eleganckie.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Harnas]

Wymyślono już coś takiego, nazywa się "Coin Acceptor". Zwykle w środku są czujniki optyczne + 2-3 czujniki indukcyjne mierzące "sygnature" konkretnej monety. Więcej można poczytać np tu: http://www.coinmech.com/images_products/images_supporting/1754.pdf

[deshipu]

Nawet widzę w chinskim sklepiku takie "akceptory" z automatów do gier za jedyne $6 🙂

[dambo]

A zastanawiałeś się kiedyś jak mały kompakt z matrycą nie większą od paznokcia robi zdjęcie dużemu drzewu? Jeśli wpadniesz na to, to skanowanie monet linijką CCD o długości 4mm nie będzie problemem 🙂

EDIT: Rozumiem że "szerokością" nazywasz średnicę?

o soczewkach też myślałem, nie rozwiązuje to kwestii ceny linijek.

Tak - o średnicę mi chodziło.

Ewentualnie można pomyśleć o kamerze + układzie przetwarzającym wykorzystującym np. OpenCV.

Szkoda mi czegoś z mocą obliczeniową do OpenCV do skarbonki 😋

Albo pomyśleć nad układami elektromechanicznymi:

1. Monety można ważyć np. na ramieniu ze sprężynką i przysłanianą stopniowo fotodiodą/fotoopornikiem lub od biedy potencjometrem(?) lub czujnikiem nacisku(?).

2. Odchylane średnicą toczącej się monety ramię + metoda pomiaru jego odchylenia, np. z pkt. 1.

3. Rynienka jest normalnie przesłonięta przegrodą unoszoną małym serwem. Moneta wlatuje dalej dopiero gdy zmieści się w szczelinie a sterując serwem wiemy przy jakiej średnicy to nastąpiło. Po połknięciu monety serwo znów zamyka przejście. Potrzebny prosty optyczny/stykowy czujnik obecności monety przed i za "bramą".

4. Być może monety mają np. różne czasy rozpędzania się podczas toczenia swobodnego. Robisz rynienkę, zatrzymujesz je prostą przegrodą on-off z serwem a potem przepuszczasz dalej mierząc jednym-dwoma czujnikami optycznymi (szczelinowymi - są takie gotowe) czas przejścia przez jakiś odcinek pomiarowy kończący się spadkiem do skarbonki.

Czy będzie wyświetlacz pokazujący zgromadzoną kwotę? 🙂

Pomysł 3 - mega 🙂

Wyświetlacz oczywiście będzie.

Akceptory z automatów te najtańsze akceptują tylko kilka typów "żetonów" to automatów.

Mam jeszcze pomysł, że wrzucając uruchomimy mechanizm do mierzenia średnicy tzn będziemy monetę musieli wcisnąć co spowoduje przesunięcie potencjometru suwakowego i z rezystancji wyznaczę średnicę. Do tego gumka, sprężynka do cofania i w teorii zadziała

[marek1707]

"..spowoduje przesunięcie potencjometru "

To właśnie jest metoda nr. 2, choć potencjometr suwakowy może być trudniejszy niż podnoszona monetą dźwigienka zamocowana na obrotowym.

Napisz co zdecydowałeś i jak wyszło, bo czasem świetny pomysł w teorii, w praktyce pada na wykonaniu. Liczymy na film z prezentacją działania 🙂

[dambo]

Fakt. Potencjometr obrotowy będzie o wiele lepszy tutaj. Zdjęcia oczywiście wstawię po testach. Dziękuję bardzo za pomoc!

[marek1707]

W nocy przyszedł mi do głowy jeszcze jeden pomysł pomiaru średnicy:

Wzdłuż rynienki po której toczą się monety ustawiasz rząd fotodiodek tak, by odległości między nimi były w ciągu malejącym. Mogą różnić się np. o 1mm. Tocząca się moneta na początku drogi zawsze będzie zasłaniać tylko jedną na raz (bo odstępy są duże), ale w pewnym momencie zasłoni dwa czujniki jednocześnie i numer zasłoniętej pary będzie wynikiem pomiaru 🙂

Z resztą ciąg odległości nie musi być arytmetyczny tj. ze stałym krokiem, bo mierzymy przecież określone przedmioty i wiemy jak one są duże. Wystarczy tylko tak dobrać odległości między otworkami pomiarowymi, by 5zł zakrywało już pierwszą parę fotodiodek (czujnik 1 i 2), 2zł dopiero drugą (czujnik 2 i 3), 1 zł trzecią (nr 3 i 4) itd.

[deshipu]

Wystarczy tylko tak dobrać odległości między otworkami pomiarowymi, by 5zł zakrywało już pierwszą parę fotodiodek (czujnik 1 i 2), 2zł dopiero drugą (czujnik 2 i 3), 1 zł trzecią (nr 3 i 4) itd.

Nie wystarczy, jeśli chcesz być w stanie odróżniać monety prawdziwe od fałszywych (albo innych walut) -- wtedy musisz mieć dość precyzyjny pomiar. Z tego, co pamiętam, to średnica, grubość i ciężar są ustandaryzowane (także dokładny skład stopu, ale to ciężko zmierzyć bez strzelania do monety laserem albo rozpuszczania jej w kwasie, chyba, że pośrednio, na przykład przez oporność).

Oczywiście jeśli tylko chcesz, żeby skarbonka liczyła jakiej wartości monety w niej są i zakładasz uczciwość, to rzeczywiście wystarczy kilka fotodiodek.

[marek1707]

No pewnie, ale przecież - jak sądzę, robimy prosty układ do pokojowej skarbonki a nie detektor monet od którego coś zależy, np. jakaś sprzedaż na ulicy.

W prawdziwych czujnikach bardzo pomocne są metody magnetyczne (skład stopu), do tego masa i geometria (grubość, średnica) a nawet rozłożenie masy (moment bezwładności), do tego rozpoznawanie obrazków na awersie i rewersie w tym ich wzajemne położenie, obecność "ząbków" na obwodzie i pewne jeszcze kilka innych, supertajnych pomysłów.

Metody chemiczne to raczej dla numizmatyków, w automacie sprzedającym batoniki raczej się nie sprawdzą. W skarbonce tym bardziej.

[Wojciech]

Wystarczy tylko tak dobrać odległości między otworkami pomiarowymi, by 5zł zakrywało już pierwszą parę fotodiodek (czujnik 1 i 2), 2zł dopiero drugą (czujnik 2 i 3), 1 zł trzecią (nr 3 i 4) itd.

Taka drobna uwaga - 1zł jest większe od 2zł, no chyba, że miałeś na myśli 2zł okolicznościowe 😉

[marek1707]

Nawet nie przypuszczałem 🙂 To jedna z tych rzeczy których znajomość wydaje się oczywista, a gdy się bliżej przyjrzeć.. No właśnie, średnice naszych monet są bardzo podobne 🤯

Z tego co mam w kieszeni, mierzone na szybko suwmiarką i posortowane:

1zł: 22.8mm

2zł: 21.5mm

50gr: 20.5mm

5gr: 19.3mm

20gr: 18.4mm

2gr: 17.5mm

10gr: 16.3mm

1gr: 15.5mm

Hm, jakiekolwiek wykrywanie optyczne metodami świecimy "na wylot" a z drugiej strony fotodioda może być trudne. Potrzebujemy pewności w odróżnianiu 1mm na długości 20mm (5%) więc pomiar powinien mieć rozdzielczość kilka razy lepszą (min. 1%). Na dźwigience, potencjometrze i 10-bitowym ADC to chyba zadziała, choć trzeba będzie wymyślić duże przełożenie zmian średnicy na kąt obrotu. To niestety spowoduje wzrost oporów ruchu i nie wiem czy lekkie grosze sobie z tym poradzą. Natomiast nie wyobrażam sobie ustawiania czujników optycznych z dokładnością 0.1mm (a potem ocena ich sygnału jasno/ciemno). Za to linijka CCD, nawet najprostsza 128 pixeli, ale "patrząca" tylko na jedną krawędź też powinna zadziałać. Mamy wtedy jakieś 10mm pola widzenia (różnica miedzy 5zł a 1gr) podzielone na 128 odcinków. Do tego dobry algorytm detekcji krawędzi (zawsze będzie trochę rozmyta) i gotowe 🙂

Widziałem kiedyś sejsmografy które sygnał brały z fotodiody przysłanianej bezdotykowo klinem przymocowanym do zawieszonej na sprężynie masy. Taka lekka przysłona, odchylana monetą będzie miała dużo mniejsze opory niż dźwigienka na osi potencjometru.

[Sabre]

Ja bym to zrobił zupełnie inaczej 🙂. Po wrzuceniu monety wpadałaby ona na płasko na obrotową tarczę, pod nią byłaby druga tarcza z otworami o odpowiedniej średnicy i pod każdym otworem pojemnik z jakimkolwiek czujnikiem optycznym. Kręcimy tarczą tak aby, otwory pod spodem rosły. W którymś momencie moneta spadnie we właściwe miejsce.