Hvordan lage en myntteller: 3 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Denne instruksen vil beskrive hvordan du lager en sparegris myntdisk med en GreenPAK ™. Denne sparegrisdisken vil bruke tre hovedkomponenter:

• GreenPAK SLG46531V: GreenPAK fungerer som tolk mellom sensorene og visningsverdiene. Det er også IC som er ansvarlig for å redusere strømforbruket til hele kretsen, ved å implementere PWM for å drive den andre komponenten.
• CD4026: CD4026 er en dedikert IC for å kjøre 7-segmenters LED-skjermer. Det er ganske likt CD4033, som også kan brukes til å drive skjermene som brukes i denne instruksjonsboken. Imidlertid anbefales det å bruke CD4026 ettersom Display Enable IN -pinnen gjør det mulig for oss å redusere strømforbruket ved å implementere en PWM.
• DC05: DC05 er den 7-segmenters LED-skjermen vi skal bruke. Det er flere modeller av skjerm som varierer i størrelse og farge. Velg den som appellerer mest til din smak.

Nedenfor beskrev vi trinnene som trengs for å forstå hvordan løsningen er programmert til å lage en myntteller. Men hvis du bare vil få resultatet av programmeringen, kan du laste ned GreenPAK -programvare for å se den allerede fullførte GreenPAK -designfilen. Koble GreenPAK Development Kit til datamaskinen din og trykk på programmet for å lage mynttelleren.

Trinn 1: Systemdrift

Systemet bruker fire LED-skjermer med 7 segmenter (DC05), som hver kan vise et tall mellom 0 og 9. Ved å bruke fire skjermer kan vi oppnå et område fra 0 til 9999, som er en høy nok balanse for en typisk sparegris.. Figur 1 viser Pinout av DC05.

Hver DC05 krever at en driver lagrer og viser verdien. CD4026 og CD4033 er gode alternativer å velge mellom, og med en rekkevidde fra 5 til 20 volt drift kan vi bruke dem selv for store reklametavler. Begge driverne vil bevege seg gjennom sekvensen fra 0 til 9 med hver puls sendt til CLOCK (Pin 1 i figur 2).

I denne instruksjonsboken bruker vi CD4026 på grunn av mulighetene den gir for å spare strøm. Figur 2 viser Pinout av CD4026.

Hver gang CD4026 mottar en puls på “CLOCK” -inngangen, øker den sin interne teller. Når tellerverdien er 9 og CD4026 klokkes en ekstra gang, sender den en puls på “CARRY OUT” og ruller over til 0. På denne måten kan du implementere en teller fra 0-9999 ved å koble “CARRY OUT” -signalene til neste CD4026 i matrisen. Vår jobb er å oversette myntverdiene til pulser for den første CD4026, og det vil gjøre resten. Figur 3 viser det grunnleggende konseptet med to sett med CD4026 og DC05.

GreenPAK er ansvarlig for å gjenkjenne mynten og tildele riktig antall pulser til hver enkelt. For denne instruksen vil vi bruke mynter verdsatt til 1, 2, 5 og 10 MXN. Imidlertid kan alle teknikkene som diskuteres her, brukes på enhver valuta som bruker mynter. Nå må vi finne ut en måte å skille mellom forskjellige mynter. Det er flere metoder for å gjøre dette, inkludert bruk av myntets metallsammensetning og myntens diameter. Denne instruksen vil bruke den sistnevnte metoden.

Tabell 1 viser alle diametrene til MXN -myntene som brukes i denne instruksjonsboken, samt diameteren på amerikanske mynter for sammenligning.

Det er flere måter å bestemme diameteren på en mynt. For eksempel kan vi bruke en plate med hull i myntstørrelse som i figur 4. Ved hjelp av en optisk sensor kan vi signalere hver gang en mynt passerer gjennom et hull, og sende den tilsvarende verdien i pulser. Denne løsningen er større og større enn den vi vil bruke til denne instruksjonsboken, men det kan være lettere å bygge for en hobbyist.

Løsningen vår vil bruke en mekanisme tatt ut av et ødelagt leketøy, vist i figur 5. Det ville være en relativt enkel oppgave å bygge en kopi ved hjelp av tre.

Mynter kan settes inn i sporet på venstre kant av mekanismen i figur 5. Denne sporet vil presses ned med en viss avstand basert på myntens diameter. Metallstykket sirklet i gult vil bli brukt til å signalere størrelsen på mynten, og fjæren skyver sporet tilbake til utgangsposisjonen. Denne sensoren aktiverer flere avlesninger hver gang en mynt settes inn; for eksempel når en 10 MXN -mynt settes inn, vil sensoren kort berøre verdiene 1, 2 og 5. Vi må ta hensyn til dette i neste del av designet.

Trinn 2: GreenPAK Design Implementation

Systemet fungerer på følgende måte:

1. Sensoren er i utgangsposisjon.

2. Det settes inn en mynt.

3. Sensoren beveger seg fra den minste diameteren til den riktige, basert på myntens diameter.

4. Våren returnerer senoren til utgangsposisjonen.

For eksempel vil en 10 MXN -mynt forskyve sensoren fra startposisjonen til 1 MXN -posisjonen, deretter 2 MXN -posisjonen, deretter 5 MXN -posisjonen, til den til slutt kommer til posisjonen 10 MXN før den går tilbake til utgangsposisjonen.

For å håndtere dette problemet implementerer vi en enveis ASM inne i GreenPAK, vist i figur 6.

Når sensoren er i startposisjonen, bestemmer tilstanden til ASM hvor mange pulser systemet skal sende.

For at systemet skal kunne sende pulser må tre betingelser være oppfylt:

1. Systemet må være i gyldig tilstand (1 MXN, 2 MXN, 5 MXN eller 10 MXN).
2. Sensoren må være i startposisjonen.
3. Det må være en puls for å bli sendt.

Å telle pulser er en vanskelig oppgave, fordi telleren sender ut en HØY når verdien er nådd, og den sender også en HØY når telleren blir tilbakestilt. Hvis telleren ikke tilbakestilles, vil utgangen forbli HØY.

Løsningen er ganske enkel, men vanskelig å finne: tell til myntverdien pluss en, og tilbakestill hovedoscillatoren med sensorens stigende kant tilbake til startposisjonen. Dette vil opprette en første puls som får telleren til gjeldende tilstand til å telle opp til myntverdien. Deretter legger du til en OR -port til utgangen til CLK -inngangen (sammen med signalet fra oscillatoren) for å oppnå en tilbakestilling av systemet.

Figur 7 viser denne teknikken.

Etter å ha talt til myntverdien, sender systemet et tilbakestillingssignal tilbake til ASM for å gå tilbake til INIT.

En nærmere titt på ASM er gitt i figur 8.

RESET_10_MXN bruker et litt annet system enn beskrevet ovenfor, og bruker en ekstra tilstand for å starte hele ASM på nytt, da det er et begrenset antall tilkoblinger hver stat kan ha. RESET_10_MXN ble oppnådd ved å gå til RESET -tilstanden, som var den eneste tilstanden der ASMs OUT5 var LAV. Dette går tilbake til INIT -tilstand uten problemer.

CNT2, CNT3, CNT 4 og CNT5 deler de samme parameterne, bortsett fra verdien av telleren vist i figur 9.

Ettersom CD4026 bruker signalets stigende kant for å fremme sekvensen, teller dette systemet verdiene for den stigende kanten. En lav frekvens ble valgt for feilsøkingsformål. Å bruke høyere frekvenser ville være nyttig og kan gjøres uten store problemer.

For å implementere denne instruksen i en hvilken som helst annen valuta, må du bare justere telleren til verdien av mynten pluss en.

Å bruke andre sensorer ville gjøre dette systemet langt enklere, men produksjonskostnadene ville være høyere enn å løse disse problemene gjennom programmering.

Trinn 3: Testresultater

Det komplette prosjektoppsettet er vist i figur 10.

Diameterene ble justert for å fungere med forskjellige mynter, og valøren kan endres ved å endre.gp5 -filen.

Konklusjoner

Takket være GreenPAK -produktserien er det enkelt og rimelig å utvikle et system som denne sparegrisen. Prosjektet kan forbedres ytterligere ved å bruke et PWM -signal for å drive CD4026 Display Enable IN. Du kan også bruke GreenPAK til å generere en vekke/sove -funksjon for å senke systemets strømforbruk. Dette enkle systemet kan brukes til å kontrollere en rekke systemer for myntaksept, som salgsautomater, arkademaskiner eller myntskap.