基于FPGA的等位移多點采樣硬幣識別研究
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2．1 系統原理
圖2為系統原理框圖。在幣道的不同位置安裝有幾個光電傳感器，通過基于FPGA的脈沖寬度測量，可檢測得到硬幣通過幣道中光電傳感器之問距離的間隔時間。通過FPGA的高速數據處理，可得到硬幣的直徑、硬幣通過幣道時的加速度，并得到硬幣進行等位移多點采樣的采樣時刻。當硬幣通過檢測線圈時，就進行基于 FPGA的多倍周期同步測頻。再由FPGA對數據進行高速處理，得到硬幣的特征參數，再把該特征參數和E2PROM中的硬幣特征值進行比較，就可以判別硬幣的幣值和真偽。本文引用地址：http://cqxgywz.com/article/191954.htm
2．2 基于FPGA的間隔時間測量
圖3為基于FPGA的間隔時間測量原理示意圖，A，B，C三點為光電檢測點。當硬幣通過光電檢測點時，光電檢測電路的輸出由低電平跳變為高電平。圖4為硬幣通過幣道時A，B，C三個光電傳感器的輸出波形。
圖4中，ta為硬幣前沿通過A點到硬幣后沿經過A點的間隔時間；tb為硬幣前沿通過A點到硬幣前沿通過B點的間隔時間；tc為硬幣前沿通過B點到硬幣前沿通過C點的間隔時間。
光電傳感器的輸出接到FPGA，由FPGA對標準頻率信號進行計數，不難測得硬幣通過幣道時的間隔時間ta，tb，tc。在本設計中，FPGA的時鐘頻率為100 MHz，即標準頻率信號為100 MHz。經過實際檢測，ta，tb，tc的最小時間為0．01 s，則可估算出最大測量誤差為：
可見有足夠高的精確度。
2．3 硬幣直徑檢測
通過光電傳感器實現硬幣直徑及通過幣道的加速度的檢測。如圖3，在幣道的A點、B點和C點分別安裝光電收發器。AB點和BC點的距離相等且為s。
硬幣通過幣道時做勻加速度運動，設加速度為a，下面通過由FPGA高速檢測得到的ta，tb，tc以及光電傳感器之間的距離s來求加速度a，并求出硬幣的直徑d。
設硬幣的前沿通過A點，B點，C點的速度分別為vA，vB，vc，則有：
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