專利名稱：一種可實時統計和存儲錢幣信息的投幣錢箱系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及投幣錢箱管理技術領域，具體涉及一種能把錢幣信息存儲在智能儲幣 錢箱上的投幣錢箱系統。
背景技術：
錢箱作為收幣儲幣裝置，是投幣系統和投幣終端的重要組成部分。常用的投幣錢 箱只是一個金屬箱體結構，箱體上不包含電子信息；終端技術重點在于識幣器、主控電路及 執行機構的可靠性有效性，與錢箱沒有進行電子信息交互，錢箱沒有授權工作方式；收幣及 錢箱管理由現場人員負責，營業統計需要人工清點核對。授權公告號為CN201363042Y的中 國實用新型專利公開了一種無源RFID電子錢箱，對錢箱身份標簽做了嘗試，給錢箱裝上一 個RFID電子標簽，用于跟蹤錢箱的去向和便于管理。但該技術并未涉及到錢箱與投幣系統 進行信息交互，不能反映錢箱儲幣和授權信息，錢箱相對于投幣系統是獨立的。
發明內容
本發明的目的在于提供一種可實時統計和存儲錢幣信息的投幣錢箱系統，智能儲 幣錢箱能與投幣終端進行信息交互，能分類統計錢幣并存儲錢幣信息。為實現上述目的，本發明采用如下技術方案
一種可實時統計和存儲錢幣信息的投幣錢箱系統，包括智能儲幣錢箱和收幣控制單 元；所述收幣控制單元包括主控模塊、與主控模塊信號連接的智能識幣器；所述智能儲幣 錢箱設一與主控模塊信號連接的智能模塊；所述智能識別器識別錢幣的真偽及幣值，同時 記錄投入智能儲幣錢箱的錢幣的幣值和數量并將信息傳送給主控模塊；所述主控模塊實時 接收來自智能識幣器的信息，將信息附上時間信息，經打包和加密處理后傳送給智能模塊 并由智能模塊分類統計及存儲。所述智能儲幣錢箱的箱體上設有用于容納智能模塊的凹槽。為保證通信的安全性，所述智能模塊還儲存電子身份和授權狀態數據；主控模塊 識別智能模塊的電子身份和授權狀態數據，作為通信連接的依據。當需要調取智能模塊所存儲的信息時，可以通過接口轉換器將智能模塊連接到后 臺管理電腦上，后臺管理電腦讀取智能模塊所存儲的信息并可對智能儲幣錢箱進行授權管 理。所述智能模塊包括電路板；所述電路板設置智能小系統和導電接口觸片；所述主 控模塊設有可插入智能模塊并與導電接口觸片實現電連接的彈簧接頭。所述智能小系統包括單片機以及與其分別連接的電可擦除存儲器、加密邏輯電路、晶振電路、電源轉換電路、通信接口保護電路。所述單片機內置時序電路、程序存儲器、數據存儲器、看門狗電路、中斷邏輯電路、 復位邏輯電路，在單片機上設置有串行接口、輸入輸出接口。作為優化選擇，所述單片機為8位中央處理器。作為優化選擇，所述導電接口觸片為三個，三個導電接口觸片分別為電源正端、電 源地和串行通信線的接口 ；所述主控模塊上的彈簧接頭為三個，三個彈簧接頭與三個導電 接口觸片相匹配。當需要讀取智能儲幣錢箱的數據時，可以通過帶有三個接頭的接口轉換 器將智能模塊與后臺管理電腦連接。作為優化方案，還可以在智能儲幣錢箱設一永磁模塊，所述永磁模塊包括與智能 儲幣錢箱金屬隔離的永磁體；所述主控模塊設有可檢測智能儲幣錢箱位置的磁感應檢測電 路；所述磁感應檢測電路包括干簧管和檢測導線，干簧管兩輸出端分別與檢測導線的兩 端連接。本發明的有益效果是1、智能儲幣錢箱的實際儲幣與智能模塊保存的錢幣信息的 電子數據同時保留在智能儲幣錢箱上，兩種數據可以得到互相認證對比，杜絕作弊因素和 管理漏洞，有效地保證了業務的安全性，同時也使智能儲幣錢箱既可實現單機管理也可實 現聯網管理；2、智能儲幣錢箱工作電源來自主控模塊，在保存和移動時為無源狀態，使之更 可靠且免于維護；3、智能模塊所存儲的電子數據經過加密處理，只有獲得權限的管理人員 才能讀取電子數據，保證電子數據的安全。4、智能儲幣錢箱不僅是儲存錢幣的物理錢箱，更 是信息化的數字錢箱，通過授權和電子身份管理，保證錢箱的有序使用和流通，便于投幣終 端的大規模運營，也有利于對投幣終端的網絡監控和管理；5、通過實際儲幣和電子數據的 比對，除了容易找出管理漏洞外，在出現異常時，還容易找出問題的原因，有助于技術人員 改進設計，使投幣終端技術更為完善。
圖1為本發明的智能儲幣錢箱與收幣控制單元的電連接關系圖； 圖2為本發明的智能儲幣錢箱與后臺管理電腦的連接方式圖3為本發明的智能模塊的裝配圖； 圖4為本發明的智能模塊的電原理圖； 圖5為本發明的智能模塊的工作流程圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明的投幣錢箱系統包括智能儲幣錢箱1和收幣控制單元，所述收 幣控制單元包括主控模塊2、與主控模塊2信號連接的智能識幣器3 ；所述智能識幣器3能 識別投入錢幣的真偽和幣值，同時記錄投入智能儲幣錢箱1的錢幣的幣值和數量，并將這 些錢幣信息傳送給主控模塊2 ；在智能儲幣錢箱1的外壁上設有一凹槽，內置智能模塊5，所 述智能模塊5存儲了智能儲幣錢箱1的電子身份和授權狀態數據，作為與主控模塊2通信 的依據；所述主控模塊2上設有與智能模塊5連接的彈簧接頭21 ；智能模塊5與主控模塊2信號連接的同時獲得了主控模塊2供給的電源；所述主控模塊2通過識別智能模塊5上的 電子身份和授權數據判別智能儲幣錢箱1是否合法可用，并實時接收累計來自智能識幣器 3的錢幣信息以及時驅動投幣終端工作，將錢幣信息附上時間信息，經打包和加密處理后傳 給智能模塊5并由智能模塊分類統計及存儲，這樣，投入智能儲幣錢箱1的錢幣的幣值、數 量、投入時間便可實時地記錄在智能模塊5上，使智能儲幣錢箱1的實際儲幣量與記錄的電 子數據統一，通過對這兩種數據的對比，便可判別是否存在人為作弊。如圖3所示，在智能儲幣錢箱1的箱體上設有凹槽51，凹槽51的兩邊有四個對應 的鉚孔511。智能模塊5包括電路板52、密封橡膠53、外部壓板M。電路板52上分布有智 能小系統，并焊接有三塊導電接口觸片522，電路板四周是對稱的四個固定孔521 ；密封橡 膠53用于將電路板52和外部壓板M隔離，密封橡膠53上對應著三塊導電接口觸片522的 地方設三個圓孔，同時在對應著電路板上的四個固定孔521的地方也設四個固定孔；外部 壓板M對應著導電接口觸片522的地方同樣設有三個圓孔，外部壓板的背部有四個對稱的 機絲鉚柱M1，兩邊有四個對稱的鉚孔M2，外部表面粘有壓克力薄片。裝配時，先用四顆機 絲55通過固定孔521把電路板52和密封橡膠53固定在外部壓板M的四個機絲鉚柱541 上，構成一個智能模塊，再用鉚釘通過外部壓板M的鉚孔542和凹槽的鉚孔511把智能模 塊固定在錢箱體上，構成一體結構。智能模塊裝好后難于拆除，最外表面與智能儲幣錢箱的 箱體表面平齊。當智能儲幣錢箱1處于工作位置時，主控模塊2上的彈簧接頭21插入智能模塊5 的圓孔并與導電接口觸片522電連接，使智能模塊5與主控模塊2實現通訊連接并使智能 模塊從主控模塊獲得電源。如圖2所示，智能儲幣錢箱1還可以通過帶有三個接頭的接口轉換器4與后臺管 理電腦6連接，使后臺管理電腦6能夠讀取投幣錢箱1的智能模塊5所存儲的錢幣信息。后 臺管理電腦裝6裝有管理軟件，管理軟件分配電子身份、訪問權限、服務對象、區域、工作許 可狀態等數據給智能儲幣錢箱1，使智能儲幣錢箱服務于指定的投幣系統；同時分配管理 身份、管理權限、密碼給工作人員。當智能儲幣錢箱1的電子身份及授權數據與后臺腦數據 庫中的智能儲幣錢箱管理數據及管理身份相匹配時，智能儲幣錢箱1的信息才能被訪問。智能模塊的電原理圖如圖4所示。電路板52是智能模塊的主要部件，電路板上分 布著智能小系統。智能小系統包括單片機以及與其分別連接的電可擦除存儲器、加密邏輯 電路、晶振電路、電源轉換電路、通信接口保護電路。單片機為8位中央處理器，內置有時 序電路、程序存儲器、數據存儲器、看門狗電路、中斷邏輯電路、復位邏輯電路，在單片機上 設置有串行接口、輸入輸出接口，看門狗電路及復位邏輯能保證單片機不存在死機現象；電 可擦除存儲器存儲投幣終端的業務數據、鑒權數據和一些工作相關參數，數據的更改、寫入 或讀出由單片機指令控制完成即可，不需要特別接口電路；傳輸和存儲的數據都是加密的， 加密邏輯提供了 128比特的咨詢響應算法，使數據難于破解；晶振電路為單片機提供時序 來源；電源轉換電路是把外部供給的5V電壓轉換為內部適用的穩定電壓，如3. 3V，保證智 能小系統的穩定工作；通信接口保護電路提供的是過流過壓保護。由于導電接口觸片是一 個對外操作的接口，有一定的人為因素，操作失誤的風險是存在的，因此設計此保護電路進 行緩沖保護。導電接口觸片是電源和信號接入點，導電接口觸片為三個，分別為電源正端 (+5V)、電源地(GND)和串行通信線(DATA)。串行通信方式采用單線總線通信協議，內部數據采用自定義的私有格式，以保證通信的可靠性和有效性。投幣錢箱系統的工作過程當智能儲幣錢箱處于正常工作狀態時，主控模塊通過 上述方式與智能模塊連接，實現通信和供電。這時，智能模塊首先進行自檢、初始化，做好通 信準備。主控模塊先驗證接入的智能模塊的電子身份和授權狀態數據，若數據匹配則接入 錢箱被接納為合法錢箱，收幣控制單元被置為正常工作狀態；否則接入的錢箱被視為非法 錢箱，收幣控制單元不啟動，投入的硬幣不會落入儲幣錢箱中。當投入的錢幣順利通過智能 識幣器落入智能儲幣錢箱時，智能識幣器會將投入的錢幣的幣值、數量的信息傳送給主控 模塊，主控模塊按通信協議給錢幣信息附上時間信息，將數據打包加密處理后傳送給智能 模塊。智能模塊接收到數據信號后會先解析數據再將數據分類存儲。當智能儲幣錢箱與后 臺電腦連接時，后臺管理電腦發出訪問請求指令，智能模塊會先對后臺管理電腦的身份和 權限進行鑒別，若后臺管理電腦為合法的電腦并獲得訪問權限，智能模塊才會與后臺管理 電腦進行數據交流。智能模塊的工作流程如圖5所示。其中業務數據為投入有效錢幣的種 類及統計數據，鑒權數據為安全密鑰，授權參數、狀態及操作記錄。為了讓主控模塊2能夠得知智能儲幣錢箱1是否到位，還可以在智能儲幣錢箱1 上設一凹槽，內置永磁模塊7 ；永磁模塊包括非鐵質金屬托片、永磁體71、非鐵質金屬外蓋； 永磁體71置于非鐵質金屬托片中，外部被非鐵質金屬外蓋壓住，從而使永磁體71與智能儲 幣錢箱1金屬隔離。同時在主控模塊上設磁感應檢測電路。磁感應檢測電路由干簧管81 和檢測導線82組成。干簧管的內部是兩片金屬彈片811，檢測導線82的兩端分別與金屬 彈片811的外輸出端連接。當智能儲幣錢箱到位時，智能儲幣錢箱與主控模塊非常接近，這 時，永磁體71會產生磁力使兩個金屬彈片811接觸閉合，使檢測導線82接通。若智能儲幣 錢箱1不到位，兩個金屬彈片811便會分開，檢測導線82斷開。主控模塊2通過檢測導線 的閉合與否得知智能儲幣錢箱是否到位，并將數據信號發送給智能模塊5。這樣，智能模塊 便可將智能儲幣錢箱的狀態信息進行存儲。
權利要求
1.一種可實時統計和存儲錢幣信息的投幣錢箱系統，包括智能儲幣錢箱和收幣控制單 元，其特征在于所述收幣控制單元包括主控模塊、與主控模塊信號連接的智能識幣器；所 述智能儲幣錢箱設一與主控模塊信號連接的智能模塊；所述智能識幣器識別投入錢幣的真 偽及幣值，同時記錄投入錢幣的幣值和數量并將記錄的信息傳送給主控模塊；所述主控模 塊實時接收來自智能識幣器所記錄的信息，并附上時間信息，經打包和加密處理后傳送給 智能模塊并由智能模塊分類統計及存儲。
2.如權利要求1所述的可實時統計和存儲錢幣信息的投幣錢箱系統，其特征在于所 述智能儲幣錢箱的箱體上設有用于容納智能模塊的凹槽。
3.如權利要求1所述的可實時統計和存儲錢幣信息的投幣錢箱系統，其特征在于所 述智能模塊儲存主控模塊能識別的電子身份和授權狀態數據。
4.如權利要求3所述的可實時統計和存儲錢幣信息的投幣錢箱系統，其特征在于還 包括后臺管理電腦，所述智能模塊通過接口轉換器與后臺管理電腦連接，后臺管理電腦讀 取智能模塊所存儲的信息并對智能儲幣錢箱進行授權管理。
5.如權利要求3所述的可實時統計和存儲錢幣信息的投幣錢箱系統，其特征在于所 述智能模塊包括電路板；所述電路板設置智能小系統和導電接口觸片；所述主控模塊設有 可插入智能模塊并與導電接口觸片實現電連接的彈簧接頭。
6.如權利要求5所述的可實時統計和存儲錢幣信息的投幣錢箱系統，其特征在于所 述智能小系統包括單片機以及與其分別連接的電可擦除存儲器、加密邏輯電路、晶振電路、 電源轉換電路、通信接口保護電路。
7.如權利要求6所述的可實時統計和存儲錢幣信息的投幣錢箱系統，其特征在于所 述單片機內置時序電路、程序存儲器、數據存儲器、看門狗電路、中斷邏輯電路、復位邏輯電 路，在單片機上設置有串行接口、輸入輸出接口。
8.如權利要求6所述的可實時統計和存儲錢幣信息的投幣錢箱系統，其特征在于所 述單片機為8位中央處理器。
9.如權利要求5所述的可實時統計和存儲錢幣信息的投幣錢箱系統，其特征在于所 述導電接口觸片為三個，三個導電接口觸片分別為電源正端、電源地和串行通信線的接口 ； 所述主控模塊上的彈簧接頭為三個，三個彈簧接頭與三個導電接口觸片匹配。
10.如權利要求1至9任意一項所述的可實時統計和存儲錢幣信息的投幣錢箱系統，其 特征在于所述智能儲幣錢箱設一永磁模塊，所述永磁模塊包括與智能儲幣錢箱金屬隔離 的永磁體；所述主控模塊設有可檢測智能儲幣錢箱位置的磁感應檢測電路；所述磁感應檢 測電路包括干簧管和檢測導線，所述干簧管兩輸出端分別與所述檢測導線的兩端連接。
全文摘要
本發明涉及一種能把錢幣信息存儲在智能儲幣錢箱上的投幣錢箱系統，包括智能儲幣錢箱和收幣控制單元，所述收幣控制單元包括主控模塊、與主控模塊信號連接的智能識幣器；所述智能儲幣錢箱設一與主控模塊信號連接的存有電子身份和授權狀態數據的智能模塊；所述主控模塊實時接收來自智能識幣器記錄的錢幣信息，將錢幣信息附上時間信息，經打包和加密處理后傳送給智能模塊并由智能模塊分類統計及儲存。本發明的智能儲幣錢箱能與收幣控制單元進行信息交互，能實時統計和存儲錢幣信息，實現錢幣軟硬信息的結合，提高儲幣的安全性和準確性，杜絕作弊；同時由于嵌入電子身份和授權數據，使信息更加安全，又能適應投幣終端的大規模經營和管理，實現管理的現代化。
文檔編號G07D11/00GK102122406SQ20111002864
公開日2011年7月13日 申請日期2011年1月26日 優先權日2011年1月26日
發明者賀亨 申請人:惠州市寶豐信息科技有限公司