Cum se face un contor de monede: 3 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Acest instructable va descrie cum să creați un contor de monede pentru pușculiță cu un GreenPAK ™. Acest tejghea va folosi trei componente principale:

• GreenPAK SLG46531V: GreenPAK servește ca interpret între senzori și valori de afișare. De asemenea, este IC responsabil pentru reducerea consumului de energie al întregului circuit, prin implementarea PWM pentru a conduce a doua componentă.
• CD4026: CD4026 este un IC dedicat pentru acționarea afișajelor cu 7 segmente LED. Este destul de similar cu CD4033, care poate fi folosit și pentru a conduce afișajele utilizate în acest instructabil. Cu toate acestea, se recomandă utilizarea CD4026, deoarece pinul Display Enable IN ne va permite să reducem consumul de energie prin implementarea unui PWM.
• DC05: DC05 este afișajul LED cu 7 segmente pe care îl vom folosi. Există mai multe modele de afișaj care variază în mărime și culoare. Alegeți-l pe cel care vă place cel mai mult pe gustul dvs.

Mai jos am descris pașii necesari pentru a înțelege modul în care soluția a fost programată pentru a crea un contor de monede. Cu toate acestea, dacă doriți doar să obțineți rezultatul programării, descărcați software-ul GreenPAK pentru a vizualiza fișierul de proiectare GreenPAK deja finalizat. Conectați kitul de dezvoltare GreenPAK la computer și apăsați programul pentru a crea contorul de monede.

Pasul 1: Funcționarea sistemului

Sistemul utilizează patru afișaje LED cu 7 segmente (DC05), fiecare dintre acestea putând afișa un număr cuprins între 0 și 9. Folosind patru afișaje, putem atinge un interval de la 0 la 9999, care este un echilibru suficient de mare pentru o pușculiță tipică. Figura 1 prezintă Pinout-ul DC05.

Fiecare DC05 necesită ca un driver să stocheze și să afișeze valoarea. CD4026 și CD4033 sunt opțiuni excelente din care puteți alege, iar cu o gamă de la 5 la 20 volți de funcționare, le putem folosi chiar și pentru panouri mari. Ambii șoferi se vor deplasa prin secvența de la 0 la 9 cu fiecare impuls trimis la CLOCK (Pinul 1 din Figura 2).

În acest instructabil, vom folosi CD4026, datorită posibilităților pe care le oferă pentru a economisi energie. Figura 2 prezintă Pinout-ul CD4026.

De fiecare dată când CD4026 primește un impuls pe intrarea sa „CLOCK”, își mărește contorul intern. Când valoarea contorului este 9 și CD4026 este tactat o dată suplimentar, acesta emite un impuls pe „CARRY OUT” și se rotește la 0. Astfel puteți implementa un contor de la 0-9999 conectând semnalele „CARRY OUT” la următorul CD4026 din matrice. Sarcina noastră este de a traduce valorile monedei în impulsuri pentru primul CD4026 și va face restul. Figura 3 prezintă conceptul de bază cu două seturi de CD4026 și DC05.

GreenPAK este responsabil pentru recunoașterea tipului de monedă și atribuirea fiecăruia a numărului corect de impulsuri. Pentru acest instructabil, vom folosi monede evaluate la 1, 2, 5 și 10 MXN. Cu toate acestea, toate tehnicile discutate aici pot fi aplicate oricărei monede care utilizează monede. Acum, trebuie să concepem o modalitate de a distinge între diferite monede. Există mai multe metode pentru a face acest lucru, inclusiv utilizarea compoziției metalice a monedei și a diametrului monedei. Acest Instructable va utiliza ultima metodă.

Tabelul 1 prezintă toate diametrele monedelor MXN utilizate în acest instructabil, precum și diametrul monedelor americane pentru comparație.

Există mai multe moduri de a determina diametrul unei monede. De exemplu, am putea folosi o placă cu găuri de dimensiunea monedei ca în Figura 4. Folosind un senzor optic, am putea semnaliza de fiecare dată când o monedă trece printr-o gaură și putem trimite valoarea corespunzătoare în impulsuri. Această soluție este mai mare și mai voluminoasă decât cea pe care o vom folosi pentru acest instructabil, dar poate fi mai ușor de construit pentru un pasionat.

Soluția noastră va utiliza un mecanism scos dintr-o jucărie spartă, prezentat în Figura 5. Ar fi o sarcină relativ simplă să construim o replică folosind lemn.

Monedele pot fi introduse în slotul de la marginea stângă a mecanismului din Figura 5. Acest slot va fi forțat în jos cu o anumită distanță în funcție de diametrul monedei. Piesa metalică încercuită în galben va fi utilizată pentru a semnaliza dimensiunea monedei, iar arcul va împinge slotul înapoi în poziția inițială. Acest senzor va activa mai multe citiri de fiecare dată când o monedă este introdusă; de exemplu, când se introduce o monedă de 10 MXN, senzorul va atinge scurt valorile 1, 2 și 5. Trebuie să ținem cont de acest lucru în următoarea parte a proiectului.

Pasul 2: Implementarea proiectării GreenPAK

Sistemul funcționează în felul următor:

1. Senzorul se află în poziția inițială.

2. Se introduce o monedă.

3. Senzorul se deplasează de la cel mai mic diametru la cel corect, pe baza diametrului monedei.

4. Arcul readuce senorul în poziția inițială.

De exemplu, o monedă de 10 MXN va deplasa senzorul din poziția inițială în poziția 1 MXN, apoi poziția 2 MXN, apoi poziția 5 MXN, până când va ajunge în cele din urmă la poziția 10 MXN înainte de a reveni la poziția inițială.

Pentru a rezolva această problemă, vom implementa un ASM unidirecțional în GreenPAK, prezentat în Figura 6.

Odată ce senzorul este în poziția de pornire, starea ASM determină câte impulsuri va trimite sistemul.

Pentru ca sistemul să trimită impulsurile, trebuie îndeplinite trei condiții:

1. Sistemul trebuie să fie într-o stare validă (1 MXN, 2 MXN, 5 MXN sau 10 MXN).
2. Senzorul trebuie să fie în poziția inițială.
3. Trebuie să existe un puls care să fie trimis.

Numărarea impulsurilor este o sarcină dificilă, deoarece contorul va emite un HIGH când valoarea este atinsă și va trimite și un HIGH când contorul este resetat. Dacă contorul nu este resetat, atunci ieșirea va rămâne HIGH.

Soluția este destul de simplă, dar dificil de găsit: numărați până la valoarea monedei plus una și resetați oscilatorul principal cu marginea ascendentă a senzorului revenind la poziția de pornire. Aceasta va crea un prim impuls care va face contorul stării curente să conteze până la valoarea monedei. Apoi, adăugați o poartă SAU la ieșire în intrarea CLK (împreună cu semnalul de la oscilator) pentru a realiza o resetare a sistemului.

Figura 7 descrie această tehnică.

După numărarea la valoarea monedei, sistemul trimite un semnal de resetare la ASM pentru a reveni la INIT.

O privire atentă asupra ASM este furnizată în Figura 8.

RESET_10_MXN folosește un sistem ușor diferit de cel descris mai sus, folosind o stare suplimentară pentru a reporni întregul ASM, deoarece există o cantitate limitată de conexiuni pe care fiecare stat le poate avea. RESET_10_MXN a fost realizat prin trecerea la starea RESET, care a fost singura stare în care OUT5-ul ASM a fost LOW. Acest lucru revine cu succes la starea INIT fără probleme.

CNT2, CNT3, CNT 4 și CNT5 au aceiași parametri, cu excepția valorii contorului prezentată în Figura 9.

Pe măsură ce CD4026 folosește marginea ascendentă a semnalului pentru a avansa secvența, acest sistem numără valorile marginii ascendente. O frecvență joasă a fost selectată în scopuri de depanare. Utilizarea frecvențelor mai mari ar fi utilă și se poate face fără probleme majore.

Pentru a implementa acest instructabil în orice altă monedă, pur și simplu ajustați contorul la valoarea monedei plus una.

Utilizarea altor senzori ar face acest sistem mult mai simplu, dar costurile de producție ar fi mai mari decât rezolvarea acestor probleme prin programare.

Pasul 3: Rezultatele testelor

Configurarea completă a proiectului este prezentată în Figura 10.

Diametrele au fost ajustate pentru a funcționa cu diferite monede, iar denumirea poate fi modificată prin modificarea utilizând fișierul.gp5.

Concluzii

Datorită liniei de produse GreenPAK, este ușor și accesibil să dezvolți un sistem ca această pușculiță. Proiectul ar putea fi îmbunătățit în continuare prin utilizarea unui semnal PWM pentru a conduce CD4026 Display Enable IN. De asemenea, puteți utiliza GreenPAK pentru a genera o funcție de veghe / somn pentru a reduce consumul de energie al sistemului. Acest sistem simplu ar putea fi utilizat pentru a controla o varietate de sisteme de acceptare a monedelor, cum ar fi distribuitoare automate, mașini arcade sau dulapuri pentru monede.