Coinz

       

Coinz Release status: experimental [box doku]
Description	Münzzähler
Author(s)	marcus, ralf (marcus)
Last Version	0.0 ()
Platform	all
License	public domain

Eine Münzzählmaschine aus dem 3D Drucker, mit 8-Bit Mikrocontroller.

Hardware

Mechanischer Aufbau

Ein Rotor vereinzelt die Münzen und lässt sie in einen Verarbeitungsschacht fallen. Dort ermittelt ein Sensor den Münzwert. Nach Durchmesser sortiert werden die Münzen in verschiedene Auffangbehälter abgegeben.

Elektronik

Es wird ein 12V DC-Getriebemotor verwendet, der über einen BC548-Transistor angesteuert wird (bis auf den Blockierstrom innerhalb der Spezifikation). Ein LCD-Display (16x2) dient zur Interaktion. Der Münzsensor verwendet einen CD4060B Binärzähler mit Oszillator. Die Eigenresonanz der Spule wird beim Passieren der Münzen je nach Münzwert verschieden beeinflusst. Über einen Spannungsteiler mit 3V6-Z-Diode wird die Eigenfrequenz über den TIMER1 des ATMEGA/ATTiny kontinuierlich gemessen (zeitliche Auflösung: 1ms). Das Gerät lässt sich auf verschiedene Münzen kalibrieren.

Software

Die Erkennung der Münze erfolgt über ein statistisches Modell, in dem die Münze in das Feld der Spule eindringt, sich eine zeitlang innerhalb des Feldes befindet, und dieses dann wieder verlässt. Geschieht dies hinreichend schnell, ist die Varianz der gemessenen Frequenz in einem 10ms-Fenster während der Übergänge hoch, aber sehr niedrig wenn sich die Münze entweder ganz oder gar nicht im Feld der Spule befindet. Der Mittelwert und die Varianz der gemessenen Eigenfrequenz wird kontinuierlich aktualisiert und die Varianzänderung wird bei passieren eines High- und Low-Watermark erkannt. So wird aus der kontiuierlichen Frequenzmessung eine Treppenfunktion. Die Breite der Rechteck-Ausschläge hängen vom Durchmesser der Münze ab, die Amplitude von dem Material. Die beiden Parameter werden mit Bayesianischer Statistik trainiert und zur Erkennung verwendet.

TODO

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• Layout
• Sourcecode
• 3D-Modelle
• Technische Hintergründe