Kaip pasidaryti monetų skaitiklį: 3 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Šioje instrukcijoje aprašoma, kaip sukurti „Piggy Bank“monetų skaitiklį naudojant „GreenPAK ™“. Šiame „Piggy Bank“skaitiklyje bus naudojami trys pagrindiniai komponentai:

• „GreenPAK SLG46531V“: „GreenPAK“tarnauja kaip jutiklių ir rodomų verčių vertėjas. Taip pat IC yra atsakingas už visos grandinės energijos suvartojimo mažinimą, įdiegiant PWM, kad būtų galima valdyti antrąjį komponentą.
• CD4026: CD4026 yra specialus IC, skirtas 7 segmentų LED ekranams valdyti. Jis yra gana panašus į CD4033, kuris taip pat gali būti naudojamas vairuoti ekranus, naudojamus šioje instrukcijoje. Tačiau rekomenduojama naudoti CD4026, nes jo „Display Enable IN“kaištis leis sumažinti energijos suvartojimą įdiegiant PWM.
• DC05: DC05 yra 7 segmentų LED ekranas, kurį ketiname naudoti. Yra keletas ekrano modelių, kurie skiriasi dydžiu ir spalva. Pasirinkite tą, kuris labiausiai tinka jūsų skoniui.

Žemiau aprašėme veiksmus, kurių reikia norint suprasti, kaip sprendimas buvo užprogramuotas, kad būtų sukurtas monetų skaitiklis. Tačiau, jei norite gauti programavimo rezultatą, atsisiųskite „GreenPAK“programinę įrangą, kad peržiūrėtumėte jau užpildytą „GreenPAK“dizaino failą. Prijunkite „GreenPAK Development Kit“prie kompiuterio ir paspauskite programą, kad sukurtumėte monetų skaitiklį.

1 žingsnis: Sistemos veikimas

Sistema naudoja keturis 7 segmentų LED ekranus (DC05), kurių kiekvienas gali rodyti skaičių nuo 0 iki 9. Naudodami keturis ekranus, galime pasiekti diapazoną nuo 0 iki 9999, o tai yra pakankamai didelis balansas tipiškam kiaulės bankui. 1 paveiksle pavaizduotas DC05 kištukas.

Kiekvienas DC05 reikalauja, kad tvarkyklė išsaugotų ir rodytų vertę. CD4026 ir CD4033 yra puikūs pasirinkimo variantai, o esant 5–20 voltų veikimo diapazonui, galime juos naudoti net dideliems reklaminiams stendams. Abu vairuotojai eis per seką nuo 0 iki 9, kiekvieną impulsą siunčiant į laikrodį (1 paveikslas 2 pav.).

Šioje instrukcijoje mes naudosime CD4026, nes ji suteikia energijos taupymo galimybių. 2 paveiksle pavaizduotas CD4026 kištukas.

Kiekvieną kartą, kai CD4026 gauna impulsą iš „CLOCK“įvesties, jis padidina vidinį skaitiklį. Kai skaitiklio reikšmė yra 9 ir CD4026 laikrodis rodomas papildomą laiką, jis išleidžia impulsą „CARRY OUT“ir apverčiamas iki 0. Tokiu būdu galite prijungti skaitiklį nuo 0 iki 999, prijungę „CARRY OUT“signalus prie kitą CD4026 masyve. Mūsų darbas yra išversti monetos vertes į impulsus pirmajam CD4026, o visa kita atliks. 3 paveiksle parodyta pagrindinė koncepcija su dviem CD4026 ir DC05 rinkiniais.

„GreenPAK“yra atsakinga už monetos rūšies atpažinimą ir kiekvienai iš jų priskiriamą teisingą impulsų skaičių. Šiai instrukcijai mes naudosime 1, 2, 5 ir 10 MXN vertės monetas. Tačiau visi čia aptarti metodai gali būti taikomi bet kuriai valiutai, kurioje naudojamos monetos. Dabar turime sugalvoti būdą, kaip atskirti skirtingas monetas. Tam yra keli būdai, įskaitant monetos metalinės sudėties ir monetos skersmens panaudojimą. Ši instrukcija naudos pastarąjį metodą.

1 lentelėje pateikti visi šioje instrukcijoje naudojamų MXN monetų skersmenys, taip pat JAV monetų skersmuo palyginimui.

Yra keli būdai nustatyti monetos skersmenį. Pavyzdžiui, galime naudoti plokštelę su monetos dydžio skylutėmis, kaip parodyta 4 paveiksle. Naudodami optinį jutiklį, galėtume signalizuoti kiekvieną kartą, kai moneta praeina pro skylę, ir išsiųsti atitinkamą vertę impulsais. Šis sprendimas yra didesnis ir masyvesnis nei tas, kurį naudosime šiam „Instructable“, tačiau jį gali būti lengviau sukurti mėgėjui.

Mūsų sprendime bus naudojamas iš sulaužyto žaislo išimtas mechanizmas, parodyta 5 paveiksle. Sukurti kopiją naudojant medieną būtų gana paprasta.

Monetos gali būti įterptos į 5 paveiksle esančio mechanizmo kairiojo krašto angą. Ši anga bus priversta nuleisti tam tikru atstumu, atsižvelgiant į monetos skersmenį. Metalinis gabalas, apjuostas geltona spalva, bus naudojamas monetos dydžiui nurodyti, o spyruoklė lizdą grąžins į pradinę padėtį. Šis jutiklis suaktyvins kelis rodmenis kiekvieną kartą įdėjus monetą; pavyzdžiui, įdėjus 10 MXN monetą, jutiklis trumpai palies reikšmes 1, 2 ir 5. Į tai turime atsižvelgti kitoje dizaino dalyje.

2 žingsnis: „GreenPAK“dizaino įgyvendinimas

Sistema veikia taip:

1. Jutiklis yra pradinėje padėtyje.

2. Įdėta moneta.

3. Jutiklis nuo mažiausio skersmens pereina prie teisingo, atsižvelgiant į monetos skersmenį.

4. Spyruoklė grąžina senorių į pradinę padėtį.

Pvz., 10 MXN moneta išstumia jutiklį iš pradinės padėties į 1 MXN padėtį, tada 2 MXN padėtį, tada 5 MXN padėtį, kol galiausiai pasiekia 10 MXN padėtį prieš grįždama į pradinę padėtį.

Norėdami išspręsti šią problemą, „GreenPAK“viduje įdiegsime vienpusį ASM, kaip parodyta 6 paveiksle.

Kai jutiklis yra pradinėje padėtyje, ASM būsena nustato, kiek impulsų sistema siunčia.

Kad sistema siunčia impulsus, turi būti įvykdytos trys sąlygos:

1. Sistema turi būti tinkamos būklės (1 MXN, 2 MXN, 5 MXN arba 10 MXN).
2. Jutiklis turi būti pradinėje padėtyje.
3. Turi būti siunčiamas pulsas.

Impulsų skaičiavimas yra sudėtinga užduotis, nes skaitiklis išves AUKŠTĄ, kai bus pasiekta vertė, ir taip pat atsiųs AUKŠTĄ, kai skaitiklis bus iš naujo nustatytas. Jei skaitiklis nebus atstatytas, išėjimas liks AUKŠTAS.

Sprendimas yra gana paprastas, bet sunkiai randamas: suskaičiuokite iki monetos vertės plius vienas ir iš naujo nustatykite pagrindinį osciliatorių, kylant jutiklio kraštui grįžus į pradinę padėtį. Tai sukurs pirmąjį impulsą, kuris privers dabartinės būsenos skaitiklį skaičiuoti iki monetos vertės. Tada pridėkite ARBA vartus prie išvesties į CLK įvestį (kartu su generatoriaus signalu), kad iš naujo nustatytumėte sistemą.

7 paveiksle pavaizduota ši technika.

Suskaičiavus monetos vertę, sistema siunčia atstatymo signalą atgal į ASM, kad grįžtų į INIT.

Išsamus ASM vaizdas pateikiamas 8 paveiksle.

RESET_10_MXN naudoja šiek tiek kitokią sistemą, nei aprašyta aukščiau, naudojant papildomą būseną iš naujo paleisti visą ASM, nes kiekviena būsena gali turėti ribotą skaičių jungčių. RESET_10_MXN buvo pasiektas pereinant į RESET būseną, kuri buvo vienintelė būsena, kurioje ASM OUT5 buvo žemas. Tai sėkmingai grįžta į INIT būseną be jokių problemų.

CNT2, CNT3, CNT 4 ir CNT5 turi tuos pačius parametrus, išskyrus skaitiklį, parodytą 9 paveiksle.

Kadangi CD4026 naudoja kylantį signalo kraštą, kad pagerintų jo seką, ši sistema skaičiuoja kylančio krašto reikšmes. Derinimo tikslais buvo pasirinktas žemas dažnis. Naudoti aukštesnius dažnius būtų naudinga ir tai galima padaryti be didelių problemų.

Norėdami įgyvendinti šią instrukciją bet kuria kita valiuta, tiesiog sureguliuokite skaitiklį prie monetos vertės plius vienas.

Naudojant kitus jutiklius ši sistema būtų kur kas paprastesnė, tačiau gamybos sąnaudos būtų didesnės nei šių problemų sprendimas programuojant.

3 žingsnis: bandymo rezultatai

Visa projekto sąranka parodyta 10 paveiksle.

Skersmuo buvo sureguliuotas taip, kad veiktų su skirtingomis monetomis, o nominalą galima pakeisti keičiant naudojant.gp5 failą.

Išvados

„GreenPAK“produktų linijos dėka lengva ir nebrangu sukurti tokią sistemą kaip šis kiaulės bankas. Projektą būtų galima dar labiau patobulinti naudojant PWM signalą, kad būtų įjungtas „CD4026 Display Enable IN“. Taip pat galite naudoti „GreenPAK“, kad sukurtumėte budėjimo/miego funkciją, kad sumažintumėte sistemos energijos suvartojimą. Ši paprasta sistema galėtų būti naudojama valdyti įvairias monetų priėmimo sistemas, tokias kaip pardavimo automatai, arkadiniai automatai ar monetų spintelės.