Tragamonedas

Primero habría que saber si utilizas monedas de distinto valor y tamaño, o una ficha.
Si lo primero es el caso, el método más eficiente es medir la capacitancia de la moneda, ya que podes reconocer los distintos tamaños y sin son falsas. Medir capacitancia a ese nivel es algo complicado, necesitas una fuente de alta frecuencia y/o alta tensión, pero no dejar de ser un modo archi conocido que podes encontrar creo yo en cualquier página de internet.

Intenta con una detección óptica, puedes utilizar optoacopladores de ranura, para verificar el diámetro de las monedas, el problema es que sería facilde engañar si depositas arandelas del mismo diámetro, pero como unaarandela cuesta casi tanto como esas pequeñas monedas, no creo que haya algún iluso que compre arandelas para usarlas de moneda.
En cuanto al diseño, utiliza fotodiodos y led's, (con carcasa para dirigir el haz), aunque si cuentas con posibilidades económicas, algunos led's laser, serían estupendos.
Para algo más sencillo puedes utilizar un solo led y varios fotodiodos, algo así como un "ojo electrónico", mediante el principio de: el número de fotodiodos que reciben luz (en un arreglo lineal), corresponde al diámetro de la moneda.
Suerte

Compañero no intentes inventar la rueda ese tipo de sistema ya ha sido desarrollado te recomiendo como ingeniero industrial que veas que sistemas existen en el mercado...
Se que esta respuesta no te gusta mucho pero con el tiempo valoraras el aporte