基于FPGA的等位移多點(diǎn)采樣硬幣識別研究

硬幣的直徑為d=2r，由式(1)～式(6)可得：

式中：h和s是已知的；ta，tb，tc可通過FPGA檢測得到。
由此公式，就可通過測量硬幣通過的時間ta，tb，tc并計算得到硬幣的直徑d。
2．4 等距離多點(diǎn)采樣
見圖3，D，E點(diǎn)位置設(shè)在檢測線圈的邊緣，CD間的距離為s。當(dāng)硬幣前沿通過D點(diǎn)時，開始采樣；當(dāng)硬幣后沿通過E點(diǎn)時，停止采樣。為了充分地采集硬幣在各個位置的參數(shù)信息，采樣點(diǎn)應(yīng)足夠多。在本設(shè)計中，沿硬幣滾動的方向每間隔0．1 mm位移采樣一次。
檢測線圈和檢測電路組成振蕩器，振蕩頻率既不能太高，也不能太低。在本設(shè)計中，振蕩頻率為200 kHz(此頻率指硬幣未通過線圈時的振蕩頻率)。經(jīng)實(shí)際測試，硬幣通過檢測線圈時的速度范圍為0．1～0．5 m／s?？梢?，硬幣通過幣道時的速度有較大的變化范圍，同一硬幣多次投幣時，通過檢測線圈同一點(diǎn)(比如：A點(diǎn))的速度也有區(qū)別。為了實(shí)現(xiàn)每次投幣多點(diǎn)采樣時，檢測線圈和硬幣的相對位置都一樣，就必須采取等位移多點(diǎn)采樣。當(dāng)硬幣的前沿通過D點(diǎn)時開始采樣，以硬幣前沿通過D點(diǎn)的時刻作為采樣時間的零起始時刻，每過0．1 mm采樣一次。首先，需要計算出通過每一個0．1 mm位移所需要的時間t1，t2，t3，…。由于速度越來越快，必定有t1，>t2>t3>…，再每隔t1，t2，t3，…時間檢測采樣一次。圖6為采樣過程示意圖，tS為采樣時間。