以下是程序麻将机中关键的传感器技术及其作用
-
光电传感器 (光电开关/光电眼)
- 原理: 利用光发射器和光接收器(对射式)或光发射接收一体(反射式)来检测物体是否阻挡或反射光线。
- 应用:
- 输送带检测: 安装在输送带入口、出口或关键位置,检测麻将牌是否通过、是否卡牌、是否到位,控制输送带的启停和速度。
- 理牌桶检测: 检测理牌桶内麻将牌的高度或是否到位,防止牌堆过高或过低导致叠牌失败。
- 叠牌平台检测: 检测叠牌平台上牌墩是否已经叠好、位置是否正确。
- 升降口检测: 检测升降口(桌面中心升降门)下方是否有牌墩升起到位,或玩家是否已将牌墩取走。
- 牌面识别 (部分高级机型): 配合特定光源(如红外)和光学元件,通过识别牌背面的图案或特殊标记(如点阵、条形码、特殊涂层)来区分不同玩家的牌或特定牌型,这通常需要更复杂的光路设计和算法。
- 优势: 非接触式、响应快、寿命长、成本相对适中。
- 挑战: 对灰尘、油污、强光干扰敏感;麻将牌的颜色、反光度差异可能影响检测稳定性。
-
磁感应传感器 (霍尔传感器)
- 原理: 检测磁场变化,麻将牌内部通常嵌有小磁铁。
- 应用:
- 麻将牌检测: 这是最核心的应用之一,在洗牌桶底部、输送带下方、理牌机构关键位置安装霍尔传感器,当带有磁铁的麻将牌经过时,传感器感应到磁场变化,从而判断牌的存在和位置。
- 链条推牌定位: 在理牌桶中,链条推牌机构通常装有磁铁,霍尔传感器用于精确检测链条的位置,确保推牌动作的起始点和行程准确。
- 电机位置反馈: 部分电机(如步进电机或带编码器的直流电机)内部或外部会使用霍尔元件来检测转子位置或转速。
- 优势: 只对磁场敏感,抗灰尘、油污、光照干扰能力强;检测可靠,特别适合麻将牌存在性检测。
- 前提: 必须使用内置磁铁的专用麻将牌。
-
微动开关 (机械式限位开关)
- 原理: 当物理部件运动到特定位置并触碰到开关的机械臂时,开关内部触点通断,产生电信号。
- 应用:
- 安全门限位: 检测桌面盖板、洗牌桶盖板等是否完全关闭到位,防止机器在打开状态下运行。
- 升降平台限位: 检测中心升降平台的上升和下降的极限位置。
- 机械臂/推杆限位: 检测理牌、叠牌机构中机械部件的行程起点和终点。
- 优势: 结构简单、成本低、触发信号明确。
- 劣势: 物理接触,存在机械磨损寿命问题;响应速度相对较慢;安装位置要求精确。
-
震动传感器 (部分高级或故障诊断用)
- 原理: 检测机器的异常振动。
- 应用:
- 卡牌检测: 当麻将牌在洗牌桶或输送通道内卡住,导致电机负载增大或产生异常振动时,震动传感器可以辅助判断卡牌故障,并触发停机保护。
- 部件故障预判 (较少见): 监测关键电机或传动部件的振动模式,用于潜在故障预警。
- 优势: 可检测隐含的机械故障。
- 劣势: 应用不如前几种普遍;需要算法分析振动信号。
-
温度传感器 (保护用)
- 原理: 检测温度(通常用热敏电阻或热电偶)。
- 应用:
- 电机过热保护: 安装在关键驱动电机(如洗牌桶电机、输送带电机、升降电机)附近,监测其工作温度,如果温度过高(如因长时间运行、过载、卡死导致),传感器触发保护电路停机,防止电机烧毁。
- 优势: 保护核心部件,提高机器可靠性。
传感器技术的核心作用与挑战:
- 精确控制流程: 传感器提供的实时信号是控制芯片(MCU)决策的基础,它决定了何时启动/停止电机、何时进行推牌/叠牌动作、何时升起牌墩等。
- 防卡牌机制: 多个传感器(特别是光电和霍尔)协同工作,检测牌流是否顺畅,一旦检测到牌未按时到达预定位置或传感器信号异常,立即停机报警,防止损坏麻将牌或机器部件。
- 提高可靠性: 确保在麻将牌存在污渍、轻微变形、不同品牌差异等情况下,机器仍能稳定工作。
- 抗干扰性: 麻将馆环境复杂(灰尘、烟雾、水汽、不同光照条件、电磁干扰),传感器需要具备良好的环境适应性,密封、滤波电路、冗余设计等都是常用手段。
- 稳定性与寿命: 麻将机使用频率高,传感器需要经得起长时间、高强度的反复检测。
- 成本控制: 在保证性能和可靠性的前提下,需要选择性价比高的传感器方案。
技术趋势:
- 更高集成度与智能化: 传感器与控制电路的集成度更高,减少线缆,提高可靠性,传感器可能自带简单的逻辑处理功能。
- 图像识别技术应用 (高端机型): 采用小型摄像头和机器视觉算法,实现更精准的牌面识别、牌型识别、甚至作弊检测,提供更丰富的功能(如自动记分、牌局分析)。
- 多传感器融合: 结合不同类型传感器(如光电+霍尔+震动)的信号,通过算法综合判断状态,提高检测的准确性和鲁棒性。
- 无线传感 (可能性): 在部分非关键监测点,探索无线传感器以简化布线,但需解决供电和可靠性问题。
- 耐用性与防护等级提升: 针对恶劣环境,开发更密封、更耐腐蚀的传感器。
程序麻将机的自动化核心依赖于遍布机器内部(洗牌桶、输送带、理牌机构、叠牌平台、升降机构、安全门等)的多种传感器网络。光电传感器和磁感应(霍尔)传感器是绝对的主力,负责麻将牌的存在、位置和流程检测;微动开关提供关键的机械位置限位信号;震动和温度传感器则侧重于故障保护,这些传感器如同机器的神经末梢,将物理世界的信息实时转化为电信号,让控制系统能够精确、可靠、安全地完成复杂的洗牌、理牌、发牌任务,传感器技术的性能和可靠性直接决定了麻将机的用户体验和使用寿命。
<<上一篇
揭秘程序麻将机,核心发牌规则与公平性背后的科技