具有复合功能的假币警报电路的毕业论文

1、 本 科 毕 业 论 文题 目：具有复合功能的假币报警电路的设计 23 / 28目 录摘要IAbstractII1引言11.1 课题研究的背景与意义11.2 本课题的研究容11.3 本文的结构22系统总体设计32.1 系统的总体方案论证32.2系统硬件电路的总体结构33系统的各硬件电路设计53.1辅助电源部分53.1.1 稳压器简介53.1.2本系统辅助电源设计63.2磁迹检测部分63.2.1 霍尔传感器与LM324简介63.2.2 磁迹检测原理简介83.2.3本系统磁迹检测电路设计93.3荧光检测部分113.3.1 LM339简介113.3.2 荧光检测原理简介123.3.3本系统荧光检测电

2、路设计123.4声光报警部分133.4.1NE555简介133.4.2本系统声光报警电路设计154系统测试与结果分析164.1测试方法164.2测试数据与结果分析165总结17致18参考文献19附件120附件222摘 要具有复合功能的假币报警电路是验钞机的核心电路，在现代生活中，对保证我国改革开放的顺利进行，维护正常的经济秩序和货币的稳定具有十分重要的意义。本文介绍了一种以LM339电压比较器和LM324运算放大器为控制核心的假币报警电路设计方案，给出了具有复合功能的假币报警电路的硬件电路与实现系统。本报警电路由信号接收部分，运算放大部分，电压比较部分，辅助电源等模块组成，实现了人民币的磁性检

3、测，荧光指示，声光报警等功能。本系统具有稳定性强、显示直观、使用方便等特点。关键词：假币报警电路，电压比较器，运算放大器，辅助电源。AbstractThe counterfeit alarm circuit with a complex function is the core circuit of the detector. In modern life,it is of great significance for ensuring the smooth progress of China's reform and opening up, to maintain normal ec

4、onomic order and the stability of the currency. This article describes a kind of counterfeit alarm circuit design with LM339 voltage comparator and the LM324 op amp to control the core, it included hardware structure and system. There are some modules of this system, such as signal receiving part ,

5、operational amplifier section, voltage comparator part, auxiliary power supply. These functions are realized RMB magnetic testing, fluorescence instructions, sound and light alarm. The system has the following features , such as high accuracy, intuitived showing , easy using ect.Keywords: The counte

6、rfeit alarm circuit; Voltage Comparator; Operational Amplifier; auxiliary power supply1 引言1.1 课题研究的背景与意义改革开放以来，国民经济在持续、快速、健康的发展，经济的发展促进了货币的流通，经济形式对货币的数量与质量都提出了更高要求的标准。然而，自从有了货币，假币就随之产生。对此，反假币一直是各国政府面临的重要课题，因此验钞机就应运而生。人民币防伪、检伪研究与其他领域的防伪、检伪相比，有很多不同，有其特殊性。主要表现为，国家造币部门不能将人民币上的所有特征都公布于众，以防其被造假犯罪分子利用了；用于制

7、造人民币的各种材料与制作工艺都属于国家，我们不可能通过资料查询等手段得到人民币上的固有的物理特征。在国外，发达国家对本国发行的货币，如美元、欧元、日元等也都采取了同样的办法，严格其材料与制作工艺。针对这些实际的情况，国外各种验钞商都采用了一种所谓被动防伪方法。就是将真币、假币的各种物理参数进行对比，从中找到它们的一样点与不同点，并根据各物理参数的不同来鉴别真币、假币1。目前在市场上使用的纸币识别机器主要分为以下三类：（1）验钞机：只有验钞功能而没有点钞功能，利用各种货币的机器识别方法制造，拥有一种或多种机器识别手段。只具有对纸币的真伪检验功能，并不具有点钞功能，需要人工对钞票进行引导，效率比较

8、低，在大量现金流通过程中缺点尤其显著。主要应用在现金流量较小的场所，比如小型超市，便利店等。（2）点钞机：在验钞机的基础上，添加了机械机构、控制系统、显示系统等系统。具有点钞和验钞的双重功能，这样实现了自动点钞，大大提高了现金的流通速度，因而获得了广泛的应用。目前银行系统普遍使用的就是这种点钞机。（3）清分机：纸币清分机，是一种可以自动、高效地完成现钞的防伪、整点、清分处理工作，由此提高现钞质量，保证ATM用钞、流通钞质量的高端金融现金处理设备。作为银行的专业设备，它主要用于各大银行的清分中心，而在一些小的银行网点其实并不需要。具有复合功能的假币报警电路是验钞机等最基本的核心部分。采用光电转化

9、和光电识别技术，由运算放大器和电压比较器负担信号的接受和分析，在对人民币进行检验时，有较高的检验水平。在现代科技发展，假币仿造手段相应所有提高的时代，假币报警电路的鉴别能力完善和提高成为研究的重点2。1.2 本课题的研究容本课题拟设计一种基于纯模电的具有复合功能的假币报警电路。电路通过采集输入端的光信号和磁信号，传送到运算放大器以与电压比较器，通过参数的计算与设定，得到对应的数值比较，输出高低电平的不同，传输到NE555，从而触发声音报警，达到所要求的功能实现。需要设计硬件电路方案，自行计算所需参数标准。1.3 本文的结构第一章引言，介绍课题研究的背景、意义与研究容。第二章系统总体设计，介绍了

10、系统的总体方案论证、系统硬件电路的总体结构。第三章系统的单元电路设计，介绍各单元电路的功能设计。第四章系统的测试与结果分析，对系统进行测试，将测试数据进行比较和分析。第五章结论，介绍了本设计实现的功能，以与还需改进的地方。2 系统总体设计2.1 系统的总体方案论证具有复合功能的假币报警电路，方案有两种：一种是纯硬件电路，充分利用模电知识和原理，设计相应的可行电路，进行硬件焊接，利用可调电位器，对运放中的参数进行调节设置，达到理想结果；另一种是基于单片机的软件编程，通过A/D转换，将信号采集后输入单片机，通过软件编程，控制最终输出结果，同样实现所需功能。基于本文研究的是验钞机的基本工作原理与功能

11、实现，因而从最基础的着手，充分理解各个细节的工作原理和状态，最终实现结果，故选择第一种方案-纯硬件电路设计。硬件电路中，所需要用到的主要是集成运算放大器，电压比较器。按照集成运算放大器的参数来分,集成运算放大器可分为如下几类：1，通用型运算放大器，通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广,其性能指标能适合于一般性使用；2，高阻型运算放大器，这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点,用场效应管组成运算放大器的差分输入级。用FET作输入级,不仅输入阻抗高,输入偏置电流低,而且具有

12、高速、宽带和低噪声等优点,但输入失调电压较大；3，低温漂型运算放大器，在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中,总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。低温漂型运算放大器就是为此而设计的；4，高速型运算放大器，高速型运算放大器主要的特点是具有高的转换速率和宽的频率响应；5，低功耗型运算放大器，由于电子电路集成化的最大优点是能使复杂电路小型轻便,所以随着便携式仪器应用围的扩大,必须使用低电源电压供电、低功率消耗的运算放大器相适用；6，高压大功率型运算放大器，运算放大器的输出电压主要受供电电源的限制。高压大电流集成运算放大器外部不需附加任何电路,即可输出高电压和大电流；7，可编程控制

13、运算放大器，在仪器仪表得使用过程中都会涉与到量程得问题.为了得到固定的电压输出,就必须改变运算放大器得放大倍数，程控运放就是为了解决这一问题而产生的。由于此电路没有特殊要求，所以选择第一种通用型运算放大器，达到所需结果，同时使用方便。电压比较器可以看作是放大倍数接近“无穷大”的运算放大器。简单的电压比较器结构简单，灵敏度高，但是抗干扰能力差，因此需要对它进行改进。改进后的电压比较器有：滞回比较器和窗口比较器。可用作电压比较器的芯片：所有的运算放大器。常见的有LM324 LM358 uA741 TL081234 OP07 OP27，这些都可以做成电压比较器（不加负反馈）。其中，LM339、LM3

14、93是专业的电压比较器，切换速度快，延迟时间小，可用在专门的电压比较场合。所以选择LM339更便于调试出结果3。2.2系统硬件电路的总体结构具有复合功能的假币报警电路的系统结构如图2-1所示，它包括辅助电源，磁迹检测部分，荧光指示部分，声光报警部分。自制辅助电源9V5V荧光指示部分磁迹检测部分灯光报警灯光报警声音报警图2-1 系统结构图3 系统的各硬件电路设计3.1辅助电源部分3.1.1 稳压器简介三端稳压管也称三端稳压集成电路。电子产品中常见到的三端稳压集成电路有正电压输出的78 ×× 系列和负电压输出的79××系列。三端IC是指这种稳压用的集成电路只

15、有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。它的样子像是普通的三极管，TO- 220的标准封装，也有9013样子的TO-92 封装。用78/79系列三端稳压IC 来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路部还有过流、过热与调整管的保护电路，使用起来十分的可靠方便，而且价格便宜。该系列集成稳压IC型号中的78或79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，比如：7806表示输出电压为正6V，7909表示输出电压为负9V。有时在数字78或79后面还有一个M或L，如78M12或79L24，是用来区别输出电流和封装形式等，其中78L调系列的最大输出电流为100mA ，78M系列的最大输出电流为1A，7

16、8系列最大输出电流为1.5A。塑料封装的稳压电路具有安装容易、价格低廉等优点，因此用得比较多。79系列除了输出电压为负。除引出脚排列不同以外，命名方法、外形等均与78系列的一样4。因为三端固定集成稳压电路的使用方便，电子制作中经常采用。注意三端集成稳压电路的输入、输出和接地端绝不能接错，不然容易烧坏。一般三端集成稳压电路的最小输入、输出电压差约为2V，否则不能输出稳定的电压，一般应该使电压差保持在4-5V，即经 变压器变压，二极管整流，电容器滤波后的电压应比稳压值要高一些 。在实际应用中，应在三端集成稳压电路上安装足够大的散热器（当然，在小功率的条件下不用）。当稳压管温度过高时，稳压性能将变差

17、，甚至损坏。当制作中需要一个能输出1.5A以上电流的稳压电源时，通常采用几块三端稳压电路并联起来，使其最大输出电流为N个1.5A，但应用时需注意：并联使用的集成稳压电路应采用同一厂家、同一批号的产品，以保证参数的一致。另外在输出电流上留有一定余量，以避免个别集成稳压电路失效时导致其他电路的连锁烧毁。引脚序号可以自己判断。一般是入地出的引脚排列方式。三端稳压器（78、79系列）管脚序号如图3-1所示5。图3-1 三端稳压器（78、79系列）管脚序号3.1.2本系统辅助电源设计紫外光管，运算放大器，电压比较器工作时需要电源供电，+5V是它们工作时的配电。常用电压为交变220V电压，干电池电压无正好

18、5V的，因此用使用辅助电源，利用2个10微法的电解电容，一个发光二极管，一个1K电阻，以与7805三段稳压器，组成一个9V变5V的辅助电源，来达到所需要求。辅助电源原理图如图3-2所示。图3-2 辅助电源原理图3.2磁迹检测部分3.2.1 霍尔传感器与LM324简介霍尔传感器是一种磁传感器。用它可以检测磁场与其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔传感器以霍尔效应为它的工作基础，是由霍尔元件和它的附属电路组成的集成传感器。霍尔传感器在工业生产、交通运输和日常生活中有着非常广泛的应用。（一）霍尔效应 如图3-3所示，在半导体薄片两端通以控制电流I，并在薄片的垂直方向施加磁感应强度为

19、B的匀强磁场，则在垂直于电流与磁场的方向上，将产生电势差为UH的霍尔电压，它们之间的关系为。图 3-3 电流磁场图式中d 为薄片的厚度，k称为霍尔系数，它的大小与薄片的材料有关。 上述效应称为霍尔效应，它是德国物理学家霍尔于1879年研究载流导体在磁场中受力的性质时发现的。 （二）霍尔元件 根据霍尔效应，人们用半导体的材料制成的元件叫霍尔元件。它具有对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点，因此，在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。 （三）霍尔传感器 由于霍尔元件产生的电势差很小，所以通常将霍

20、尔元件与放大器电路、温度补偿电路与稳压电源电路等集成在一个芯片上，称之为霍尔传感器。图 3-4 引脚图霍尔传感器也称为霍尔集成电路，其外形较小，如图3-4所示，是其中一种型号的外形图6。LM324系列器件为价格便宜且带有真差动输入的四运算放大器。与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它们有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下，静态电流是MC1741的静态电流的五分之一。共模输入围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电

21、源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）是反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位一样。LM324的引脚排列见图3-57。图 3-5 管脚连接图LM324的特点有：1.短跑保护输出2.真差动输入级3.可单电源工作：3V-32V4.低偏置电流：最大100nA5.每封装含四个运算放大器。6.具有部补偿的功能。7.共模围扩展到负电源8.行业标准的引脚排列9.输入端具有静电保护功能3.2.2 磁迹检测原理简介在人民币的纸中包括两种磁性的物质，一种是磁性安全线，一种是磁性油墨印刷，因此利用人民币磁性进行验钞时

22、，可以分为两种方法，即检验磁性安全线与检验磁性油墨。(1)安全线磁性检测人民币正而偏左位置有1.2mm宽的安全线，用磁性检测器检验有磁性反应。大部分验钞机是根据这个原理制造的。对第四套人民币的磁性辨伪最初是检测钞票安全线有无磁性，后来提高到对钞票的磁性分布和强弱进行分析，但是由于客观原因需要进一步提高辨伪水平比较困难。第五套人民币提高了机读性能，给鉴别仪准确辨别人民币真伪创造了条件。经实验的分析发现，人民币安全线中的磁信号很有规律。磁信号是由若干个“单一信号”构成一组信号，一样面值人民币的磁信号一样，不同而值人民币的磁信号不同，如图3-6所示。图 3-6 磁性分布图当票面经过磁阻型传感器的磁头

23、时，产生相应的磁通量的变化，致使磁敏的电阻值随之变化。该变化的电阻值转变成电压信号后经后级电路进行信号的处理后，再送给单片机进行真伪的判别。单片机通过分析磁信号的间隔和占空比，将信号分为若干组，用该信号和预先存储的人民币的固有信号进行比较，即可识别人民币真伪，同时也可以识别其面额。(2)电磁信号放大检测这种磁性验钞是对人民币的磁性油墨检测。磁性油墨分为有特征性和非特征性两种。有特征性油墨是指油墨中磁粉具有特定的磁信号(如磁性编码一一也被称作“券别”)。比如，第四套的百元人民币正面一排红色的横。第五套人民币百元人民币的正面横竖双色。这些都有磁性，而且有一定的规律，可被仪器检测。非特征性指的是只有

24、磁性而已，如在第四版人民币中。百元和伍拾面额钞票正面下部深色花边使用的磁性油墨，还有钞票正面大写的壹百元、伍拾元以与钞票背面井冈山树林中心等处印制采用了磁性印记。仪器检出的磁信号无明显规律。目前市场上的各类验钞机对磁性检测大致分为两种:一种是对整体的印刷油墨分布进行检测，看是否与真钞相符。另一种是针对具体磁性编码检测。将此特殊信号与参考值列表交互对照，即可判断纸钞面额与真伪8。3.2.3本系统磁迹检测电路设计本设计采用的磁性传感器型号是A3144，每个器件包括一个稳压电源，输入电源为4.5V至24V，电源反向保护二极管，二次霍尔电压发生器，并附有温度补偿电路，信号放大器，施密特触发器和一个集电

25、极开路输出高达25毫安的电流源。其输出特性如下：图 3-7将纸币的某些部位在磁头上摩擦,磁性油墨通过与磁头相对运动产生的交流信号经二级运放放大后送到末级跟随器,驱动发光,如无磁性油墨则不会发光,当然在检修时用铁磁性材料摩擦磁头也能使发光。当纸靠近磁头的时候，若无磁性，磁性传感器产生的电压较小（因为介质中也存在一定磁场，所以有一定的产生的电压存在），通过12M的上拉电阻，经过LM324UC放大，放大倍数为100倍左右，经LM324UB，与负端电压比较后，输出结果为低电平，送至LM324正输入端，再经过射极跟随器（LM324UD部分）与LED相连，由于是低电平，故LED不会显示。当纸靠近磁头，若有

26、磁性，则磁性传感器产生电压较大，与无磁性时产生的电压差值约为100mV左右，经过上述过程放大比较后，在射极跟随器输出高电平，使得LED显示，即靠近纸为真钞。图3-8 磁迹检测电路图3.3荧光检测部分3.3.1 LM339简介LM339集成块的部装有四个独立的电压比较器，该电压比较器的特点是：1）失调电压小，典型值为2mV；2）电源电压围宽，单电源为2-36V，双电源的电压为±1V-±18V；3）对比较信号源的阻限制较宽；4）共模围很大，为0（Ucc-1.5V）Vo；5）差动输入电压的围较大，大到可以等于电源电压；6）输出端电位可灵活方便地选用。 LM339集成块采用C-14

27、型封装，外型与管脚排列如图3-8。由于LM339使用灵活，应用广泛，所以世界上各大IC生产厂、公司竟相推出自己的四比较器，如IR2339、ANI339、SF339等，它们的参数基本一致，可以互换使用9。图 3-9 LM339管脚排列LM339类似增益不可调的运算放大器。每个比较器有两个输入端和一个输出端。两个输入端一个称为同相输入端，用“+”表示，另一个称为反相输入端，用“-”表示。用作比较两个电压时候，任意一个输入端加一个固定电压做参考电压（也称为门限电平，它可选择LM339输入共模围的任何一点），另一端加一个待比较信号电压。当“+”端电压高于“-”端时，输出管截止，相当于输出端开路。当“-

28、”端电压高于“+”端时，输出管饱和，相当于是输出端接低电位。两个输入端的电压差别大于10mV就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态，因此，把LM339用在弱信号检测等场合是比较理想的。LM339的输出端相当于是一只不接集电极电阻的晶体三极管，在使用时输出端到正电源一般须接一只电阻（称为上拉电阻，选3-15K）。选不同阻值的上拉电阻会影响到输出端高电位的值。因为当输出晶体三极管截止时，它的集电极电压基本上取决于上拉电阻与负载的值。另外，各比较器的输出端允许连接在一起使用的。LM339可构成 单限比较器、迟滞比较器 、双限比较器（窗口比较器）、振荡器等，还可以组成高压的数字逻辑门电路，并可

29、直接与TTL、CMOS电路接口10。3.3.2 荧光检测原理简介荧光检测，也称为紫外线检测，它是利用紫外线可以激发隐含的不发光的荧光物质发出可见光的原理。当紫外线照射到某些物质，这些物质有选择性地吸收以后，发射出不同的波长和不同强度的可见光(即所谓“荧光反应”)。纸的荧光效应相当的普遍，假币在紫外光激发下产生较强的荧光效应信号，真币一般没有荧光效应信号或者很弱。经测量，普通纸的荧光大约比钞票的荧光大50100倍。这种差异正是进行识别的关键所在。钞票的荧光分析识别是利用紫外线照射钞票以后，对钞票激发出来的荧光特性进行检测，由荧光效应传感器把检测到的荧光效应信号转化成相应的电信号，此信号经处理电路

30、处理后进行真伪钞的判别。换一个角度来讲，真、假币对紫外光源反射的差别实际上是因为反射光主波长的不同。真币反射的光为黄色;假币反射的光为黄白色。如果能确定了钞票反射光的中心波长，也就确定了钞票的真伪。检测钞票反射光的中心波长是关键，为准确地界定反射光的主波长，选用差分对数放大器解析反射光信号。随着科学技术发展，越来越多的假钞也检测不到荧光效应信号，因此，要再结合钞票的“磷光反应”进行检测。所谓磷光反应是指在人民币特定部位印有紫外线照射下呈有黄绿色发光的物质(属无色荧光油墨)，如百元、贰十元钞票正面行名下方胶印底纹处，在特定波长的紫光下就可以看到“100”，“20”字样;该图案采用五色荧光油墨印刷

31、，可供机读。磷光反应的检测原理和前面的一样，综台利用纸的荧光反应和油墨的磷光反应便可以提高鉴伪的可靠性11。3.3.3本系统荧光检测电路设计由于一般纸的在紫外光照射下会发出强烈的荧光，而真钞所用纸经特殊处理而无强烈荧光产生, 光敏电阻在无荧光照射的时候，阻值很大，大约为5.5M，在有荧光照射的时候，阻值大约为78K，根据这一原理设计成检测电路。用比较器LM324，负输入端为参考电压，由200K电位器分压所得，正端（即比较端）由光敏电阻以与电位器串联分压所得。当无荧光照射时，即负端比正端高的时候，比较器输出电压为低电平，与第二级比较器LM339负端电压相比较（即与200K的电位器相比较），其输出

32、结果接至三极管Q1基极，由于是低电平，555DC端也为低电平，故555不会产生方波（即不会发生声光报警）。当有荧光照射时，光敏电阻阻值变小，第一级比较器正端电压上升，大于负输入端电压，即输出高电平，经过第二级比较后，输出为高电平，使得三极管导通。即DC电压升高，触发555，发生声音报警。图3-10 荧光检测电路图3.4声光报警部分3.4.1NE555简介NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能与运用都是相容的，只是型号不同因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大一样；而555是一个用途很广并且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可以产生数

33、位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。 a. NE555的特点有： 1.只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时的围极广，可由几微秒至几小时之久。 2.它的操作电源围极大，可以与TTL，CMOS等逻辑闸配合，也就是它的输出准位与输入触发准位，均能与这些逻辑系列的高、低态组合。 3.其输出端的供给电流大，可以直接推动多种自动控制的负载。 4.它的计时精确度高、温度稳定度佳，并且价格便宜。 b. NE555引脚位配置说明下： 图3-11 NE555接脚图Pin 1 (接地) -地线(或共同接地) ，通常被连接到电路的共同接地。 Pin 2 (触发点) -这个脚位是触发NE555使

34、其启动它的时间周期。触发信号上缘电压须大于2/3 VCC，下缘须低于1/3 VCC 。 Pin 3 (输出) -当时间周期开始时，555的输出脚位移至比电源电压少1.7伏的高电位。周期结束时，输出回到O伏左右的低电位。于高电位时的最大输出电流大约200 mA 。Pin 4 (重置) -一个低逻辑电位送到这个脚位时，会重置定时器，并使输出回到一个低电位。它通常被接到正电源或忽略不用。 Pin 5 (控制) -这个接脚准许其由外部电压改变触发和闸限电压。当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。 Pin 6 (重置锁定) -重置锁定并使输出呈低态。当这个接脚电压从1/3

35、 VCC电压以下移至2/3 VCC以上时，启动这个动作。 Pin 7 (放电) -这个接脚和主要的输出接脚有一样的电流输出能力，当输出为ON时，其为LOW，对地为低阻抗，当输出为OFF时为HIGH，其对地为高阻抗。 Pin 8 (V +) -这是555个计时器IC的正电源电压端。供应电压围是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。参数功能特性： 供应电压4.5-18V 供应电3-6 mA 输出电225mA (max) 上升/下时间100 ns.NE555的相关应用: NE555的作用围很广，但一般情况下多应用于单稳态多谐振荡器（Monostable Mutlivibrator）与无稳态多

36、谐振荡器(Astable Multivibrator)12。图3-12 555集成电路部电路图3.4.2本系统声光报警电路设计在每个检测模块部分，都配有一个LED显示灯，检测结果通过LED显示，即实现灯光报警功能。荧光检测部分，当输入钞票为真钞时，光敏电阻阻值较大，LM324产生输入为低电平，输入到LM339U4B的负输入端和LM339U2A的正输入端，分别与相应的正输入端与负输入端的设定值进行比较后，分别输出高电平和低电平，由于输出电平高低不同，因而输出低电平，无法导通Q2，LED不会显示。当输入钞票为假钞时，光敏电阻阻值较小，LM324产生输入为高电平，输入到LM339U4B的负输入端和L

37、M339U2A的正输入端，分别与相应的正输入端与负输入端的设定值进行比较后，均输出高电平，所以产生最终输入高电平，导通Q2，LED显示，即灯光报警。此外，荧光检测结果输入到555，高低电平的不同，触发555放电与否，从而达到声音报警。磁迹检测部分，无磁性时，根据磁迹检测电路输出结果是低电平，不会使得LED发亮，有磁性时，输出结果是高电平，使得LED显示，即达到报警功能。图3-12 荧光检测的声光报警4 系统测试与结果分析4.1测试方法本电路只需要在特定情况下，测得放大器和比较器的正负输入端与输出端的电压值，进行比较即可。分别为：有无荧光照射光敏电阻时以与有无磁性时，LM324与LM339各个输

38、入输出端的电压值。 4.2测试数据与结果分析组数荧光照射U1A+(V)U1A-(V)U1A0(V)U4A+(V)U4A-(V)U4A0(V)Q1c端(V)Q1b端(V)Q1e端（V）1有1.031.630.680.682.540.035.030.030.12无1.010.784.44.42.462.52.452.51.742有1.021.650.700.702.550.045.040.040.13无1.010.754.34.32.482.512.472.511.763有1.041.670.690.692.540.035.020.030.12无1.020.764.44.42.452.52.252

39、.51.73表1 荧光检测测试数据结果分析：有无光照时，U1A负输入端电压差值很大，与正输入端比较后，输出高低电平不同，决定Q1是否导通。整体看来，还算稳定，由于放大后，电压差值较明显，所以结果较易显示。组数磁性U1C+(V)U1C0(V)U4A+(V)U4A-(V)1有0.73.53.53.2无0.32.992.993.182有0.713.53.53.2无0.33.013.013.19表2 磁迹检测测试数据结果分析：有无磁性时，先经过U1C进行电压放大，放大的电压进入U4A进行正负输入端比较，输出高低电平不同，再经过射极跟随器，结果传送到LED灯，决定显示与否。整体看来，由于磁性传感器有无磁

40、性时电压变化较小，因此对参数设置要求很高。5 总结本系统以运算放大器LM324和电压比较器LM339为核心控制器件，包括辅助电源，磁迹检测，荧光检测，声光报警等各个部分。具有复合功能的假币报警电路可以对人民币进行基本的检测，具有操作简便，结果显示直接，可靠性强等特点。在系统设计过程中，对采集信号一级一级的放大，可以提高电路的灵敏度，同时，让电路更具有稳定性。另外，该系统还有待更进一步的完善：LED显示灯可以考虑直接接入生于报警部分，这样可以简化电路，但接入时，需要加上电阻，以防烧坏发光二极管。磁迹检测部分，选用的磁性传感器在性能上相对有点不稳定性，在设计过程中对设定参数有一定的困难，因此在电压比较时有一些有干扰的不确定因素，可考虑选择更优的磁性传感器，以便更好实现电路功能，尽可能的减小误差和避免干扰。在总体设计中，有一项不足的地方，磁迹检测的结果只用了LED的报警，没有