Hur man gör en mynträknare: 3 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:40

Denna instruktion beskriver hur man skapar en spargris med en GreenPAK ™. Denna spargris kommer att använda tre huvudkomponenter:

• GreenPAK SLG46531V: GreenPAK fungerar som tolk mellan sensorerna och displayvärdena. Det är också IC som ansvarar för att minska strömförbrukningen för hela kretsen, genom att implementera PWM för att driva den andra komponenten.
• CD4026: CD4026 är en dedikerad IC för att driva 7-segmentiga LED-skärmar. Det är ganska likt CD4033, som också kan användas för att driva bildskärmarna som används i denna instruktionsbok. Det rekommenderas dock att använda CD4026 eftersom dess Display Enable IN -pin gör att vi kan minska strömförbrukningen genom att implementera en PWM.
• DC05: DC05 är den 7-segmentiga LED-display som vi ska använda. Det finns flera modeller av skärm som varierar i storlek och färg. Välj den som passar dig bäst.

Nedan beskrivs de steg som behövs för att förstå hur lösningen har programmerats för att skapa en mynträknare. Men om du bara vill få resultatet av programmeringen, ladda ner GreenPAK -programvara för att se den redan färdiga GreenPAK -designfilen. Anslut GreenPAK Development Kit till din dator och tryck på programmet för att skapa mynträknaren.

Steg 1: Systemdrift

Systemet använder fyra 7-segmentiga LED-displayer (DC05), som var och en kan visa ett tal mellan 0 och 9. Med fyra displayer kan vi uppnå ett intervall från 0 till 9999, vilket är tillräckligt högt för en typisk spargris.. Figur 1 visar Pinout av DC05.

Varje DC05 kräver att en drivrutin lagrar och visar värdet. CD4026 och CD4033 är utmärkta alternativ att välja mellan, och med ett intervall från 5 till 20 volt drift kan vi använda dem även för stora skyltar. Båda förarna kommer att röra sig genom sekvensen från 0 till 9 med varje puls skickad till CLOCK (stift 1 i figur 2).

I den här instruktionsboken kommer vi att använda CD4026 på grund av möjligheterna att spara ström. Figur 2 visar Pinout på CD4026.

Varje gång CD4026 tar emot en puls på sin "CLOCK" -ingång, ökar den sin interna räknare. När räknevärdet är 9 och CD4026 klockas ytterligare en gång, matar det ut en puls på "CARRY OUT" och rullar över till 0. På så sätt kan du implementera en räknare från 0-9999 genom att ansluta "CARRY OUT" -signalerna till nästa CD4026 i arrayen. Vårt jobb är att översätta myntvärdena till pulser för den första CD4026, och det kommer att göra resten. Figur 3 visar det grundläggande konceptet med två uppsättningar CD4026 och DC05.

GreenPAK är ansvarig för att känna igen mynt och tilldela rätt antal pulser till var och en. För denna instruktionsbok använder vi mynt värderade till 1, 2, 5 och 10 MXN. Alla tekniker som diskuteras här kan dock tillämpas på valutor som använder mynt. Nu måste vi ta fram ett sätt att skilja mellan olika mynt. Det finns flera metoder för att göra detta, inklusive att använda myntets metallkomposition och myntets diameter. Denna instruktör kommer att använda den senare metoden.

Tabell 1 visar alla diametrar på MXN -mynt som används i denna instruktionsbok, liksom diametern på amerikanska mynt för jämförelse.

Det finns flera sätt att bestämma myntets diameter. Till exempel kan vi använda en platta med hål i myntstorlek som i figur 4. Med en optisk sensor kan vi signalera varje gång ett mynt passerar genom ett hål och skicka motsvarande värde i pulser. Den här lösningen är större och större än den vi kommer att använda för denna Instructable, men det kan vara lättare att bygga för en amatör.

Vår lösning kommer att använda en mekanism som tagits ur en trasig leksak, som visas i figur 5. Det skulle vara en relativt enkel uppgift att bygga en kopia med trä.

Mynt kan sättas in i spåret vid mekanismens vänstra kant i figur 5. Denna kortplats tvingas ner med ett visst avstånd baserat på myntets diameter. Metallstycken som är inringade i gult kommer att användas för att signalera myntets storlek, och fjädern kommer att skjuta spåret tillbaka till utgångsläget. Denna sensor aktiverar flera avläsningar varje gång ett mynt sätts in; till exempel, när ett 10 MXN -mynt sätts in, kommer sensorn att vidröra korta värdena 1, 2 och 5. Vi måste ta hänsyn till detta i nästa del av designen.

Steg 2: GreenPAK Design Implementation

Systemet fungerar på följande sätt:

1. Sensorn är i utgångsläget.

2. Ett mynt sätts in.

3. Sensorn rör sig från minsta diameter till rätt, baserat på myntets diameter.

4. Fjädern återför senorn till utgångsläget.

Till exempel kommer ett 10 MXN -mynt att förskjuta sensorn från startpositionen till 1 MXN -positionen, sedan 2 MXN -positionen, sedan 5 MXN -positionen, tills den slutligen kommer till positionen 10 MXN innan den återgår till utgångsläget.

För att hantera detta problem implementerar vi en enkelriktad ASM inuti GreenPAK, som visas i figur 6.

När sensorn väl är i utgångsläget bestämmer tillståndet för ASM hur många pulser systemet ska sända.

För att systemet ska kunna skicka pulserna måste tre villkor vara uppfyllda:

1. Systemet måste vara i ett giltigt tillstånd (1 MXN, 2 MXN, 5 MXN eller 10 MXN).
2. Sensorn måste vara i utgångsläget.
3. Det måste finnas en puls för att skickas.

Att räkna pulserna är en svår uppgift, eftersom räknaren kommer ut en HIGH när värdet nås, och den kommer också att skicka en HIGH när räknaren återställs. Om räknaren inte återställs förblir utgången HÖG.

Lösningen är ganska enkel, men svår att hitta: räkna till myntvärdet plus ett och återställ huvudoscillatorn med sensorns stigande kant tillbaka till utgångsläget. Detta kommer att skapa en första puls som får räknaren för det aktuella tillståndet att räkna upp till myntvärdet. Lägg sedan till en ELLER -grind till utgången till CLK -ingången (tillsammans med signalen från oscillatorn) för att uppnå en återställning av systemet.

Figur 7 visar denna teknik.

Efter att ha räknat till myntvärdet skickar systemet en återställningssignal tillbaka till ASM för att återgå till INIT.

En närmare titt på ASM finns i figur 8.

RESET_10_MXN använder ett något annorlunda system än det som beskrivits ovan, med hjälp av ett extra tillstånd för att starta om hela ASM, eftersom det finns en begränsad mängd anslutningar som varje stat kan ha. RESET_10_MXN uppnåddes genom att gå till RESET -tillståndet, som var det enda tillståndet där ASM: s OUT5 var LÅG. Detta går tillbaka till INIT -tillståndet utan problem.

CNT2, CNT3, CNT 4 och CNT5 delar samma parametrar, förutom värdet på räknaren som visas i figur 9.

Eftersom CD4026 använder signalens stigande kant för att avancera sin sekvens, räknar detta system värdena för den stigande kanten. En låg frekvens valdes för felsökningsändamål. Att använda högre frekvenser skulle vara användbart och kan göras utan större problem.

För att implementera denna instruerbara i någon annan valuta, justera helt enkelt räknaren till myntets värde plus ett.

Att använda andra sensorer skulle göra detta system mycket enklare, men produktionskostnaderna skulle vara högre än att lösa dessa problem genom programmering.

Steg 3: Testresultat

Den fullständiga projektinstallationen visas i figur 10.

Diametrarna justerades för att fungera med olika mynt, och valören kan ändras genom att ändra.gp5 -filen.

Slutsatser

Tack vare GreenPAK -produktlinjen är det enkelt och prisvärt att utveckla ett system som denna spargris. Projektet kan förbättras ytterligare genom att använda en PWM -signal för att driva CD4026 Display Enable IN. Du kan också använda GreenPAK för att generera en wake/sleep -funktion för att sänka systemets strömförbrukning. Detta enkla system kan användas för att styra en mängd olika myntmottagande system, som varuautomater, arkadmaskiner eller myntskåp.