大学校及び設置科 東北職業能力開発大学校制御技術科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 CAD、機械加工、電気・電子工学、センサ工学、マイコン制御
課題に取り組む推奨段階 機械加工実習、マイコン制御実習、制御プログラミング実習およびメカトロニクス実習終了後
課題によって養成する知識、技能・技術

課題を通して、機構部品の選定と機械加工、センサとその周辺回路、ワンチップマイコンとプログラミングに関する実践力を身に付けます。

製作の目的と概要

自動販売機や券売機には紙幣識別機が組み込まれています。本課題では、紙幣識別機の製作を通して、各種センサの使い方とマイコンプログラミングの習得を目的としました。識別対象は現在発行されている千円、五千円及び一万円の3種の紙幣(E券)とし、磁気パターンとすき入れバーの相違により券種を識別しました。磁気の検出にはMRセンサを、すき入れバーの検出には赤外線LEDとフォトトランジスタを用い、各センサの出力信号をPIC(R)マイコンで処理しました。なお、プログラムはアセンブラで作成しました。

成果

製作した紙幣識別機は、紙幣搬送部、センサ部および識別処理部から構成されています。写真1の右側部分が紙幣搬送部で、その構造を図1に示します。紙幣を図1の左側から挿入すると、光1センサにより搬送用ステッピングモータを始動し、紙幣をゴム製のタイミングベルトで搬送します。光2センサに紙幣が到達すると磁気センサと光4センサの読み取りを開始し、紙幣が光2センサを通過したら読み取りを終了してモータを停止します。
紙幣の挿入方向および表裏によらず識別できるように、光センサは紙幣の上下の中央、磁気センサは紙幣の上下端から7mm内側を検出するように配置しました。
各センサの出力信号を増幅・二値化し、PIC(R)マイコンで識別処理を行いました。紙幣のばらつきへの対応が不十分ですが、おおむね識別ができました。
紙幣識別機の製作(H21)の画像1
写真1 紙幣識別機
紙幣識別機の製作(H21)の画像2
図1 紙幣搬送部