Как да си направим брояч на монети: 3 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Тази инструкция ще опише как да създадете брояч на монети в касичка с GreenPAK ™. Този брояч на касичка ще използва три основни компонента:

• GreenPAK SLG46531V: GreenPAK служи като интерпретатор между сензорите и стойностите на дисплея. Също така IC е отговорен за намаляване на консумацията на енергия на цялата верига, чрез внедряване на PWM за задвижване на втория компонент.
• CD4026: CD4026 е специализирана интегрална схема за управление на 7-сегментните LED дисплеи. Той е доста подобен на CD4033, който също може да се използва за задвижване на дисплеите, използвани в тази инструкция. Препоръчително е обаче да използвате CD4026, тъй като неговият пин за активиране на дисплея ще ни позволи да намалим консумацията на енергия чрез внедряване на ШИМ.
• DC05: DC05 е 7-сегментният LED дисплей, който ще използваме. Има няколко модела на дисплея, които се различават по размер и цвят. Изберете този, който най -много ви харесва.

По -долу описахме стъпки, необходими, за да разберем как решението е програмирано за създаване на брояч на монети. Ако обаче просто искате да получите резултат от програмирането, изтеглете софтуера GreenPAK, за да видите вече завършения файл за проектиране GreenPAK. Включете GreenPAK Development Kit към компютъра си и натиснете програмата, за да създадете брояча на монети.

Стъпка 1: Работа на системата

Системата използва четири 7-сегментни LED дисплея (DC05), всеки от които може да показва число между 0 и 9. Използвайки четири дисплея, можем да постигнем диапазон от 0 до 9999, което е достатъчно висок баланс за типична касичка. Фигура 1 показва извода на DC05.

Всеки DC05 изисква драйвер за съхраняване и показване на стойността. CD4026 и CD4033 са отлични възможности за избор и с диапазон от 5 до 20 волта на работа можем да ги използваме дори за големи билбордове. И двата драйвера ще преминават през последователността от 0 до 9 с всеки импулс, изпратен до CLOCK (Pin 1 на фигура 2).

В тази инструкция ще използваме CD4026 поради възможностите, които предлага за пестене на енергия. Фигура 2 показва Pinout на CD4026.

Всеки път, когато CD4026 получи импулс на своя „CLOCK“вход, той увеличава своя вътрешен брояч. Когато стойността на брояча е 9 и CD4026 е задействан допълнително време, той извежда импулс на „CARRY OUT“и се преобръща към 0. По този начин можете да внедрите брояч от 0-9999, като свържете сигналите „CARRY OUT“към следващият CD4026 в масива. Нашата работа е да преобразуваме стойностите на монетите в импулси за първия CD4026 и той ще направи останалото. Фигура 3 показва основната концепция с два комплекта CD4026 и DC05.

GreenPAK отговаря за разпознаването на вида на монетата и присвояването на правилния брой импулси на всеки от тях. За тази инструкция ще използваме монети на стойност 1, 2, 5 и 10 MXN. Всички обсъдени тук техники обаче могат да бъдат приложени към всяка валута, която използва монети. Сега трябва да измислим начин да правим разлика между различните монети. Има няколко метода за това, включително използването на металния състав на монетата и диаметъра на монетата. Този Instructable ще използва последния метод.

Таблица 1 показва всички диаметри на монетите MXN, използвани в тази инструкция, както и диаметъра на американските монети за сравнение.

Има няколко начина за определяне на диаметъра на монетата. Например, можем да използваме плоча с отвори с размер на монета, както е показано на фигура 4. Използвайки оптичен сензор, можем да сигнализираме всеки път, когато една монета преминава през отвор, и да изпращаме съответната стойност в импулси. Това решение е по -голямо и обемисто от това, което ще използваме за този Instructable, но може да е по -лесно да се изгради за любител.

Нашето решение ще използва механизъм, изваден от счупена играчка, показан на фигура 5. Би било сравнително проста задача да се изгради реплика с помощта на дърво.

Монетите могат да бъдат поставени в слота в левия край на механизма на фигура 5. Този слот ще бъде принуден да се спусне с определено разстояние въз основа на диаметъра на монетата. Металното парче, закръглено в жълто, ще се използва за сигнализиране на размера на монетата, а пружината ще избута слота обратно в изходна позиция. Този сензор ще активира множество показания всеки път, когато бъде поставена монета; например, когато е поставена монета от 10 MXN, сензорът за кратко ще докосне стойностите 1, 2 и 5. Трябва да вземем това предвид в следващата част на дизайна.

Стъпка 2: Изпълнение на GreenPAK Design

Системата работи по следния начин:

1. Сензорът е в изходно положение.

2. Поставена е монета.

3. Сензорът се движи от най -малкия диаметър към правилния, въз основа на диаметъра на монетата.

4. Пружината връща сензора в изходно положение.

Например, монета от 10 MXN ще измести сензора от изходна позиция в позиция 1 MXN, след това позиция 2 MXN, след това позиция 5 MXN, докато най -накрая пристигне в позиция 10 MXN, преди да се върне в първоначалната позиция.

За да се справим с този проблем, ще внедрим еднопосочен ASM вътре в GreenPAK, показан на фигура 6.

След като сензорът е в изходно положение, състоянието на ASM определя колко импулси системата ще изпрати.

За да може системата да изпраща импулси, трябва да бъдат изпълнени три условия:

1. Системата трябва да е в валидно състояние (1 MXN, 2 MXN, 5 MXN или 10 MXN).
2. Сензорът трябва да е в изходно положение.
3. Трябва да има импулс за изпращане.

Преброяването на импулсите е трудна задача, тъй като броячът ще изведе HIGH, когато се достигне стойността, и също така ще изпрати HIGH, когато броячът се нулира. Ако броячът не е нулиран, изходът ще остане ВИСОК.

Решението е доста просто, но трудно за намиране: пребройте до стойността на монетата плюс едно и нулирайте основния осцилатор с нарастващия ръб на сензора, който се връща в изходна позиция. Това ще създаде първи импулс, който ще накара брояча на текущото състояние да брои до стойността на монетата. След това добавете ИЛИ порта към изхода към входа CLK (заедно със сигнала от осцилатора), за да постигнете нулиране на системата.

Фигура 7 изобразява тази техника.

След отчитане до стойността на монетата, системата изпраща сигнал за нулиране обратно към ASM, за да се върне в INIT.

Отблизо ASM е представен на Фигура 8.

RESET_10_MXN използва малко по -различна система от описаната по -горе, като използва допълнително състояние за рестартиране на цялата ASM, тъй като има ограничено количество връзки, които всяко състояние може да има. RESET_10_MXN беше постигнат чрез преминаване в състояние RESET, което беше единственото състояние, при което OUT5 на ASM беше НИСКО. Това успешно се връща в състояние INIT без никакви проблеми.

CNT2, CNT3, CNT 4 и CNT5 споделят едни и същи параметри, с изключение на стойността на брояча, показана на фигура 9.

Тъй като CD4026 използва нарастващия фронт на сигнала за напредване на неговата последователност, тази система отчита стойностите на нарастващия ръб. За отстраняване на грешки е избрана ниска честота. Използването на по -високи честоти би било полезно и може да стане без големи проблеми.

За да приложите тази инструкция във всяка друга валута, просто настройте брояча на стойността на монетата плюс едно.

Използването на други сензори би направило тази система далеч по -опростена, но производствените разходи биха били по -високи от решаването на тези проблеми чрез програмиране.

Стъпка 3: Резултати от теста

Пълната настройка на проекта е показана на фигура 10.

Диаметрите бяха коригирани, за да работят с различни монети, а номиналът може да бъде променен чрез промяна с помощта на файла.gp5.

Изводи

Благодарение на продуктовата линия GreenPAK е лесно и достъпно да се разработи система като тази касичка. Проектът може да бъде допълнително подобрен чрез използване на PWM сигнал за задвижване на CD Enable Display Enable IN. Можете също така да използвате GreenPAK, за да генерирате функция за събуждане/заспиване, за да намалите консумацията на енергия в системата. Тази проста система може да се използва за управление на различни системи за приемане на монети, като вендинг машини, аркадни машини или шкафчета за монети.