一種多功能新型錢包的設計

摘要：錢包是我們必不可少的東西，也是出行的好幫手。我們習慣將各種卡放進錢包里，萬一錢包丟失，不僅會使財產遭受損失，還會使個人信息泄露，甚至造成更加嚴重的后果。鑒于此，文章提出了一種多功能新型錢包的設想，集驗鈔、點鈔、防盜、夜光照明等多種功能于一體，便于攜帶，方便實用。

關鍵詞：多功能錢包；驗鈔點鈔；防盜；夜光照明

中圖分類號：U463 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）16-0028-03

出行前后，人們總要對錢包里的錢幣進行繁瑣的計算，不僅費力而且費時，丟失錢包也困擾著廣大錢包擁有者。為了滿足人們對錢包的種種需求，這種錢包不僅能夠利用紅外計數原理計算錢包里錢幣的總額，還能通過指紋識別技術實現防盜功能和與手機相連實現信息的互通，實時跟蹤錢包，就算錢包丟失，也能方便找回。此外，此錢包還能發夜光供應急照明。

1 錢幣識別

1.1 紅外識別原理

紅外穿透識別是用被固定的紅外二極管傳感器的發光管部分發出固定波長的不可見紅外光，穿透經過的紙幣后，由對面的接收管接收到的剩余光進行針對紙幣的紙張和覆蓋的印刷油墨的特性進行分析，并和標準值比較來進行判斷的。

1.2 紅外識別技術

人民幣的紙質特征與假鈔的紙質特征有一定的差異，人民幣采用專用紙張制造，假鈔通常采用經漂白處理后的普通紙進行制造，用紅外信號對鈔票進行穿透檢測時，它們對紅外信號的吸收能力將會不同，真實人民幣密度較高以及油墨厚度較高，因而對紅外信號的吸收能力較強，假的人民幣對紅外信號吸收能力較弱。人民幣的油墨中加入了吸收紅外線的物質，具有紅外防偽標識和用紅外吸收油墨印制的圖像，在紅外檢測儀下可辨認普通光下看不見的標記或圖文，而假的人民幣則沒有這種標記。可以在顏色傳感器前增加濾色片，以分別檢測紅、綠、藍三原色，將光傳感器的輸出電壓輸入到MCU進行AD轉換，從而將識別結果顯示出來。

2 錢幣計數

2.1 鑒別儀結構

鑒別儀是由捻鈔、出鈔、接鈔、傳動部分和電子電路五部分組成的，傳動部分由電機驅動，通過傳動帶、傳動輪，將動力輸送給各傳動軸，采用雙電機驅動易于實現預置數功能，采用直流電機配合開關電源，可大大減輕整機重量，便于錢包內鑒別儀的安放。電子電路由主控部分、傳感器部件、驅燈組件、電源板等組成一個單片機控制的系統，通過多個接口把紅外穿透、計數信號引入主控器。將各傳感器接收到的信號進行統計取樣、識別，并寄存起來，作為檢測的依據，將信號參數與原寄存起來的信號參數進行比較、判斷，將結果顯示出來。

2.2 計算錢幣總額

在驗鈔機的基礎上，添加了機械機構、控制系統、顯示系統，它的控制核心是單片機，外圍是各種光電、磁性、圖像傳感器。控制系統以AT89S52單片機作為控制芯片。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM、定時/計數器、串行通信口及中斷系統繼續工作，掉電方式保存RAM的內容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個硬件復位。將計算錢幣總額的相關程序編好，植入到芯片中，就可以實現自動計數。程序根據紅外識別的不同面額紙張數量，再設計一個累加子程序，就可以得到錢包里金錢的總數并將其由發光二級管通過動態掃描方式顯示出來。

3 智能防盜

3.1 指紋識別防盜

在錢包內安裝指紋識別系統，通過圖像識別采集指紋紋理，并將初始指紋信息存儲于外部存儲器，根據每次打開錢包時，將新獲得的指紋與原始指紋進行對比，如果吻合，則可以打開錢包，反之，則不能打開錢包，并觸動錢包內部的報警裝置，從而達到防盜的功能。指紋識別系統由固態指紋傳感器、數字信號處理器、外部存儲單元及顯示設備等部分組成，能夠通過傳感器的檢測、采集來進行鑒別，從而實現防盜功能。數字信號處理器DSP用于圖像采集和處理，指紋傳感器用于采集指紋圖像并轉換為DSP可以處理的數字信號，將程序上電加載后，由LCD等顯示設備輸出指紋識別的結果。

3.2 GPS定位跟蹤

在錢包內部安裝有以太網接入控制器，和GPS接受機定位手機的具體位置，通過手機或者其他終端設備來獲取其具體位置。GPS信號由GPS天線接收后，經過低噪聲前置放大，進入射頻前端，將射頻信號轉換成中頻信號，中頻信號經采樣、量化后轉換為數字信號，數字信號進入基帶相關器，經過搜索、跟蹤處理后，提取出導航電文和相關的測量信息。根據導航電文、碼和載波跟蹤測量數據，進行導航解算得到所需的定位信息，發送給終端設備獲取其位置，就能夠方便錢包的找回。此部件由GPS接收單元、數據處理單元、數據存儲單元、數據處理軟件及終端設備組成。

3.3 手機感應提醒

在錢包上裝有紅外線報警器，能夠由手機自動接收和檢測錢包發射的無線電波，計算出人的手機與錢包的距離。開啟此功能時，當錢包超出以手機為中心一定范圍后，就會啟動報警器，其由紅外線傳感器、信號放大電路、電壓比較器、延時電路和報警指示電路等組成。通過對紅外線報警器系統，用集成運放、紅外傳感器、二極管等器件設計電路，可監視幾米到幾十米范圍的手機，當手機離開此范圍時，就可以觸發報警電路發出警報，使錢包丟失時能夠及時發現，方便尋找。

4 顯示器部件

點鈔機的外接顯示屏主要由單片機、三只七段共陽數碼管LED1～LED3、晶體三極管V1～V3和相應的電阻電容及插頭所組成。LED數碼管是由發光二極管作為顯示字段的數碼型顯示器件，采用動態掃描式顯示方式。

5 夜光照明

該錢包外部沿邊緣有一個環形凹槽，里面放置了一圈由光致儲能粉組成的發光環。光致儲能夜光粉是一種在受到自然光、日光燈光、紫外光等照射后，能夠把光能儲存起來，在停止光照射后，再緩慢地以熒光的方式將光能釋放出來的夜光粉，在夜間或者黑暗處，仍能看到發光，持續時間長達幾小時至十幾小時，可用于應急照明，還能增加錢包的美觀性。

6 能量來源

此錢包采用可充電鋰聚合物電池組，因為鋰離子電池具有優良的特性：便于攜帶、容量大、可反復利用且不占用過多的空間，因此適用于錢包這種小型日常用品里。

7 應用前景

本多功能錢包集多種功能于一體，一改市場上只能存放錢幣的錢包的特點，能夠滿足更多人的需要，不僅能夠自動防偽并計數，還具有防盜防丟失易于找回的功能，解決了錢包和個人信息的安全問題，還能夠發夜光照明，方便美觀，是將來人們出行的助手。

8 結語

本文介紹了一種具有多種功能的錢包，并從紅外技術進行錢幣識別和計數，指紋識別防盜和GPS定位跟蹤，與手機連通便于丟失時找回等方面闡述了錢包的各大功能，夜光照明功能由光致儲能型材料提供，低碳環保。

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作者簡介：周璐（1991—），女，武漢大學學生，研究方向：機械設計制造及其自動化。