1、任务书设计题目： 公交车自动找零系统的机构设计 1设计的主要任务及目标 （1）研究课题，查询资料，了解设计要求，拟定设计方案 （2）对货币识别、计算、找零的设计 （3）对其他模块的设计。如进钞、找零等 （4）组装各个模块进行模拟操作2设计的基本要求和内容 （1）查询文献，搜集相关资料了解自动找零系统的原理 （2）掌握单片机的使用 （3）了解各个模块的安装要求制定最优方案 （4）结构实现方案,并对最优方案的结构参数进行了确定3主要参考文献1于炳亮.电机转速的测量方法研究J.山东科学.2005.12(3)，6-82康光华.电子技术基础M.北京：高等教育出版社，20053周荷琴等.微型计算机原理与接
2、口技术M.中国科学技术大学出版社，20084周维.人工智能与机器人控制的探讨C.全国先进制造急速高层论坛论文集5赵松年.机电一体化机械系统设计M.北京：机械工业出版社，1997年：166-189.4进度安排序号设计（论文）各阶段名称起 止 日 期1查找资料，完成设计任务书和开题报告3月3日3月23日2开题答辩3月24日4月20日3外文资料翻译，自动找零系统的设计4月21日4月25日4论文写作4月6日5月20日5准备答辩5月21日结束公交车自动找零系统的机构设计摘 要 文章介绍了一种基于单片机实现智能零钱兑换及找零装置的设计方案。该找零系统由电子找零机、投币机两部分组成，每部分均可单独使用。其中
3、电子找零机由纸币识别系统和零钱兑换执行系统组成。可以实现公交车的电子收费。从一定意义上解决了公交车无法找零钱的大难题。该装置特别适用于一些经常需要兑换零钱和找零钱的场合，例如公汽站零钱兑换点、公交车上、超市等；该装置为这些场合提供了一种方便快捷的零钱兑换及找零方式，将为无人售票车的普及发挥重要作用。从整体上来看该系统不仅具有良好的稳定性，而且还有轻便、体积小、经济等优点。关键词：单片机，找零装置，机械装置，设计Mechanism design of automatic bus change systemAbstract This passenger introduces a design sc
4、heme of a device that can realize intellectual exchanging and making change on the basis of MCU (Micro Control Unit). The system is made up by two parts of the electron making change machine, slot machine to make change, and every part can be used alone. Among them the electron making change machine
5、 is made up by a recognition system of paper currency and an executive system of exchanging change. can realize the electronic charging of the bus. This system has solved the great difficult problem that the bus cannot make change from certain meaning. This device is especially suitable for some occ
6、asions that need to exchange and make change frequently, for example the bus stops window for exchanging change, in a bus, in a supermarket and so on. This device has offered a kind of convenient and swift way for exchanging and making change in these occasions, and it will play an important role fo
7、r the popularization of the pay-to-driver bus. From the whole this system not only has good stability, but also there are such advantages as light, small, economy, etc. Keyword: MCU,Change module，mechanical device，Design目 录 1 绪言11.1选题背景11.2课题研究的目的和意义21.3国内外概况21.4课题的主要研究工作22系统的基本构成及工作原理43功能总体概述63.1 具
8、体功能介绍64系统硬件结构75 机械部分的设计与论证85.1纸币的夹紧机构85.1.1凸轮的设计95.1.2图解法设计凸轮轮廓135.1.3电机的选用185.2纸币的传送装置185.2.1传送带设计185.2.2 驱动形式的确定205.2.3 输送带运行阻力215.2.4输运带上各点张力的计算275.2.5传动滚筒的选用与校核285.2.6 电动机功率的确定305.2.7减速器选用315.2.8电机的选用325.3纸币入钱箱装置335.3.1压钞板设计和钱币储存箱335.4硬币找零装置355.4.1硬币尺寸365.4.2零币储存箱体设计365.4.3找零盘设计365.4.4底座及零钱出口设计3
9、76 零钱兑换机的工作方式及操作说明396.1换零机的工作方式396.2换零机的操作方式397 实验测试与仿真418 结论45参考文献46致 谢48 1 绪言本文阐述了智能公交车零钱兑换及找零系统的研究背景、现状以及发展方向和前景，明确指出了现阶段中零钱兑换所面临的问题。1.1选题背景众所周知，城市公交系统是一个城市的窗口，其工作的质量与效率会直接影响到人民群众的日常生活和工作。城市公交系统是我国大部分城市的主要交通方式，随着居民乘车次数和公交车辆的不断增加，现有的乘车收费方式越来越不能满足需要。随着科学技术的不断发展，人类文明也在不断的进步，以人为本是人类社会发展所必须遵守的科学发展观。目前
10、，全国很多大城市各种收费和缴费机构都实现了无币化的电子货币交易；不任你是到商场购物，还是在餐厅用餐，您都可以不用现金买单，取而代之的是信用卡等付款方式。很多超级市场，公汽车上都集成了信用卡和IC卡收费系统 1。这不仅象征着人类文明的进步，也确实给广大消费者和商家带来了很大的方便。但是，就中国大多数人的消费观念，利用现金交易仍然是大众消费的最主要形式。涉及到现金交易，找零钱是在所难免的事情了。因此，像一些涉及到要经常需要零钱的场所和地方，如公交车上，超市等一些公共场所就需要有一种方便快捷的找零方式。2004年10月22日武汉市就发生一起因一男乘客投币不足被揭穿后殴打女司机的事件；2004年8月3
11、日郑州市公汽公司出台“多投币不找零”的政策，结果被人们称为“霸王合同”，引得人们怨声不断。当然，随着IC卡技术的成熟，利用IC卡作为电子车票也逐渐变成现实1，很多乘客乘车时或使用电子车票，或事先换好零钱。但综合考虑多方面因素，许多大城市流动人口众多，并多外来的打工人员，他们大部分都不可能拥有IC卡电子车票，除此之外谁都不能保证随时都有足够的零钱，毕竟公交车零钱兑换点有限，也许我们中很多人都有这样经历那就是：有时想换些零钱是多么的难啊。乘车时，乘客投币不足，司机不高兴，投多了乘客当然不乐意。问题的解决是要靠双方共同努力才能得到完美的解决。乘车时乘客应尽可能使用零钱，公汽公司尽可能增设方便快捷的零
12、钱兑换装置和零钱兑换点。这样才能坚持“社会本位”，“以人为本”的科学发展观。虽然，这个产品最终必然会被淘汰，但就目前情况的考虑，它依然很有使用的价值，所以我有了设计这个产品的念头。1.2课题研究的目的和意义该系统集成了纸币识别收取、IC卡的识别与收费以及硬币的找零和兑换等功能。该装置可以设置在公交车上、公交站点和乘客较集中的地方，也可以用在一些经常需要小额现金交易的场合。该装置为这些场合提供了一种快捷方便的电子收费、零钱兑换及找零的方式。当然该系统由于其使用的局限性，在找零钱时只能实现硬币的找零和兑换。 在实现零钱兑换功能时，该系统的特点是能根据用户投入纸币的面额自动锁定并监视键盘，如果用户的
13、输入和所投入纸币的面额相等则可以实现兑换，如果不相等则自动锁定键盘不于兑换，直到用户输入正确的信息。因此该系统可以放置在室外各公交车站和公交车上方便乘客兑换零钱。找零钱功能的实现原理和实现零钱兑换原理是相同的，这时找零钱的数额可以由人来操作，由于该系统的键盘操作界面简单明了体积小、机器动作快而且准确；因此，键盘完全可以由司机来操作，当乘客确实需要找零钱的时候，司机只需轻轻按几下键就可以实现，这样就避免了很多麻烦，也充分体现了“社会本位”，“以人为本”的科学发展观。至于集成IC卡收费系统和纸币识别系统是在产品真正投放市场后所必须考虑的，也是真正体现其实用价值所必须具备的功能。因此，从整体上看该产
14、品具备电子收费、现金收费、硬币兑换等功能，具有一定的实用价值。1.3国内外概况 在国内专门用于找零钱的装置在市面上已经有产品出现。由北京三银龙科贸有限公司和北京公交凯鸿科技有限责任公司共同引进开发的“可找零公交投币机”，全面的解决了公交车无法找零钱的大难题，填补了国内无人售票车自动投币无法实现找零的空白2。另外还有很多单位都在研究该装置。2003年8月12日楚天都市报记者从武汉市知识产权局获悉，一种新型智能投币箱可以解决公交车无法找零的问题；该投币箱已申请国家专利其产品也即将面世3。但是就目前的情况来看，在全国大部分主要城市都还没有用上该装置，零钱兑换和公交车找零问题仍然是困扰公交公司的大难题。而且零钱的兑换也一直是一些超市和零售商大伤脑筋的问题。因此，一种快捷方便的找零方式在目前来说是很有必要的，也是很有市场潜力的。1.4课题的主要研究工作在本文中主要的研究工作是设计出一种方便快捷的零钱兑换机。文中介绍的该系统主要包括两个部分：控制部分和机械部分。控制部分用于获取用户输入信息并将其处理，最后向执行部件发出执行的命令和执行的方式；机械部分是完成零钱兑换的执行部件，具体作用是在软件的控制下实现精确的出币。本文中就控制部分和机械部分的设计作了主要的分析和论证。2系统的基本构成及工作原理 下图2.1为系统的结构框图从系统的总体框图可以看出，该系统分为：纸币识别系统
