Sådan laver du en mønttæller: 3 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Denne instruktionsbog beskriver, hvordan du opretter en sparegris -møntdisk med en GreenPAK ™. Denne sparegris tæller vil bruge tre primære komponenter:

• GreenPAK SLG46531V: GreenPAK fungerer som tolk mellem sensorerne og displayværdierne. Det er også IC, der er ansvarlig for at reducere strømforbruget i hele kredsløbet, ved at implementere PWM til at drive den anden komponent.
• CD4026: CD4026 er en dedikeret IC til styring af 7-segmenters LED-skærme. Det ligner ganske meget CD4033, som også kan bruges til at drive de skærme, der bruges i denne Instructable. Det anbefales dog at bruge CD4026, da dens Display Enable IN -pin gør det muligt for os at reducere strømforbruget ved at implementere en PWM.
• DC05: DC05 er det 7-segmenters LED-display, vi skal bruge. Der er flere modeller af display, der varierer i størrelse og farve. Vælg den, der appellerer mest til din smag.

Nedenfor beskrev vi trin, der er nødvendige for at forstå, hvordan løsningen er programmeret til at oprette en mønttæller. Men hvis du bare vil få resultatet af programmeringen, skal du downloade GreenPAK -software for at se den allerede gennemførte GreenPAK -designfil. Sæt GreenPAK Development Kit til din computer, og tryk på programmet for at oprette mønttælleren.

Trin 1: Systemdrift

Systemet anvender fire 7-segmenters LED-displays (DC05), der hver kan vise et tal mellem 0 og 9. Ved hjælp af fire displays kan vi nå et område fra 0 til 9999, hvilket er en høj nok balance til en typisk sparegris.. Figur 1 viser Pinout af DC05.

Hver DC05 kræver, at en driver gemmer og viser værdien. CD4026 og CD4033 er fremragende muligheder at vælge imellem, og med en rækkevidde fra 5 til 20 volt drift kan vi bruge dem selv til store billboards. Begge drivere bevæger sig gennem sekvensen fra 0 til 9 med hver puls sendt til CLOCK (Pin 1 i figur 2).

I denne instruktionsbog vil vi bruge CD4026 på grund af mulighederne for at spare strøm. Figur 2 viser Pinout af CD4026.

Hver gang CD4026 modtager en puls på sin "CLOCK" -indgang, øger den sin interne tæller. Når tællerværdien er 9, og CD4026 er uret en ekstra gang, udsender den en puls på "CARRY OUT" og ruller over til 0. På denne måde kan du implementere en tæller fra 0-9999 ved at tilslutte "CARRY OUT" -signalerne til den næste CD4026 i arrayet. Vores opgave er at oversætte møntværdierne til pulser for den første CD4026, og den klarer resten. Figur 3 viser det grundlæggende koncept med to sæt CD4026 og DC05.

GreenPAK er ansvarlig for at genkende den slags mønt og tildele det korrekte antal pulser til hver enkelt. Til denne instruks vil vi bruge mønter til en værdi af 1, 2, 5 og 10 MXN. Alle teknikker, der diskuteres her, kan dog anvendes på enhver valuta, der bruger mønter. Nu skal vi udtænke en måde at skelne mellem forskellige mønter. Der er flere metoder til at gøre dette, herunder anvendelse af møntens metalsammensætning og møntens diameter. Denne instruktør vil bruge sidstnævnte metode.

Tabel 1 viser alle diametre på MXN -mønterne, der bruges i denne instruktionsbog, samt diameteren på amerikanske mønter til sammenligning.

Der er flere måder at bestemme en mønts diameter på. For eksempel kunne vi bruge en plade med møntstore huller som i figur 4. Ved hjælp af en optisk sensor kunne vi signalere hver gang en mønt passerer gennem et hul og sende den tilsvarende værdi i pulser. Denne løsning er større og større end den, vi vil bruge til denne Instructable, men det kan være lettere at bygge for en hobbyist.

Vores løsning vil bruge en mekanisme taget ud af et ødelagt legetøj, vist i figur 5. Det ville være en relativt enkel opgave at bygge en kopi ved hjælp af træ.

Mønter kan indsættes i åbningen i venstre kant af mekanismen i figur 5. Denne åbning vil blive presset ned med en vis afstand baseret på møntens diameter. Det metalliske stykke cirklet med gult vil blive brugt til at signalere møntens størrelse, og fjederen vil skubbe slidsen tilbage til udgangspositionen. Denne sensor aktiverer flere aflæsninger hver gang en mønt indsættes; for eksempel når en 10 MXN -mønt indsættes, vil sensoren kort røre værdierne 1, 2 og 5. Vi skal tage højde for dette i den næste del af designet.

Trin 2: GreenPAK Design Implementation

Systemet fungerer på følgende måde:

1. Sensoren er i startpositionen.

2. Der indsættes en mønt.

3. Sensoren bevæger sig fra den mindste diameter til den korrekte, baseret på møntens diameter.

4. Fjederen vender senoren tilbage til udgangspositionen.

For eksempel vil en 10 MXN -mønt forskyde sensoren fra startpositionen til 1 MXN -positionen, derefter 2 MXN -positionen, derefter 5 MXN -positionen, indtil den endelig når frem til 10 MXN -positionen, før den vender tilbage til udgangspositionen.

For at håndtere dette problem implementerer vi en envejs ASM inde i GreenPAK, vist i figur 6.

Når sensoren er i startpositionen, bestemmer ASM -tilstanden, hvor mange pulser systemet vil sende.

For at systemet kan sende pulserne, skal tre betingelser være opfyldt:

1. Systemet skal være i en gyldig tilstand (1 MXN, 2 MXN, 5 MXN eller 10 MXN).
2. Sensoren skal være i startpositionen.
3. Der skal være en puls for at blive sendt.

At tælle impulserne er en vanskelig opgave, fordi tælleren udsender en HØJ, når værdien er nået, og den sender også en HØJ, når tælleren nulstilles. Hvis tælleren ikke nulstilles, forbliver udgangen HØJ.

Løsningen er ret enkel, men vanskelig at finde: tæl til møntværdien plus en, og nulstil hovedoscillatoren med sensorens stigende kant tilbage til startpositionen. Dette vil skabe en første puls, der får tælleren for den aktuelle tilstand til at tælle op til møntværdien. Tilføj derefter en OR -port til udgangen til CLK -indgangen (sammen med signalet fra oscillatoren) for at opnå en nulstilling af systemet.

Figur 7 viser denne teknik.

Efter tælling til møntværdien sender systemet et nulstillingssignal tilbage til ASM for at vende tilbage til INIT.

Et nærmere kig på ASM findes i figur 8.

RESET_10_MXN bruger et lidt anderledes system end beskrevet ovenfor og bruger en ekstra tilstand til at genstarte hele ASM, da der er en begrænset mængde forbindelser, hver stat kan have. RESET_10_MXN blev opnået ved at gå til RESET -tilstanden, som var den eneste tilstand, hvor ASM's OUT5 var LAV. Dette vender uden problemer tilbage til INIT -tilstanden.

CNT2, CNT3, CNT 4 og CNT5 deler de samme parametre, undtagen værdien af tælleren vist i figur 9.

Da CD4026 bruger signalets stigende kant til at fremme sin sekvens, tæller dette system værdierne for den stigende kant. En lav frekvens blev valgt til fejlfinding. Brug af højere frekvenser ville være nyttigt og kan gøres uden større problemer.

For at implementere denne instruerbare i enhver anden valuta, skal du blot justere tælleren til værdien af mønten plus en.

Brug af andre sensorer ville gøre dette system langt enklere, men produktionsomkostninger ville være højere end at løse disse problemer gennem programmering.

Trin 3: Testresultater

Den komplette projektopsætning er vist i figur 10.

Diametre blev justeret til at fungere med forskellige mønter, og betegnelsen kan ændres ved at ændre ved hjælp af.gp5 -filen.

Konklusioner

Takket være GreenPAK -produktserien er det let og overkommeligt at udvikle et system som denne sparegris. Projektet kan forbedres yderligere ved at bruge et PWM -signal til at drive CD4026 Display Enable IN. Du kan også bruge GreenPAK til at generere en wake/sleep -funktion til at sænke systemets strømforbrug. Dette enkle system kan bruges til at styre en række forskellige møntoptagelsessystemer, f.eks. Automater, arkademaskiner eller møntskabe.