כיצד להכין מונה מטבעות: 3 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

מדריך זה יתאר כיצד ליצור דלפק מטבעות חסכון עם ™ GreenPAK. דלפק בנק החזר הזה ישתמש בשלושה מרכיבים עיקריים:

• GreenPAK SLG46531V: ה- GreenPAK משמש כמתורגמן בין החיישנים לערכי התצוגה. הוא גם ה- IC האחראי להפחתת צריכת החשמל של המעגל כולו, על ידי יישום PWM להנעת הרכיב השני.
• ה- CD4026: ה- CD4026 הוא IC ייעודי להנעת צגי ה- LED ב -7 פלחים. הוא די דומה ל- CD4033, שניתן להשתמש בו גם להנעת המסכים המשמשים במדריך זה. עם זאת, מומלץ להשתמש ב- CD4026 מכיוון שסיכת ה- Enable IN לתצוגה שלו תאפשר לנו להפחית את צריכת החשמל על ידי יישום PWM.
• ה- DC05: DC05 הוא תצוגת ה- LED של 7 המקטעים שבהם אנו הולכים להשתמש. ישנם מספר דגמי תצוגה המשתנים בגודלם ובצבעם. בחר את המתאים ביותר לטעמך.

להלן תיארנו את השלבים הדרושים כדי להבין כיצד הפתרון תוכנת ליצירת מונה מטבעות. עם זאת, אם אתה רק רוצה לקבל את התוצאה של התכנות, הורד את תוכנת GreenPAK כדי לצפות בקובץ העיצוב GreenPAK שכבר הושלם. חבר את ערכת הפיתוח של GreenPAK למחשב שלך והקש על התוכנית כדי ליצור את מונה המטבעות.

שלב 1: הפעלת המערכת

המערכת משתמשת בארבעה תצוגות LED בעלות 7 פלחים (DC05), שכל אחת מהן יכולה להציג מספר בין 0 ל- 9. באמצעות ארבע תצוגות, נוכל להגיע לטווח שבין 0 ל- 9999, שהוא איזון מספיק גבוה עבור קופה חסכונית טיפוסית.. איור 1 מציג את Pinout של ה- DC05.

כל DC05 דורש מנהלי התקנים לאחסן ולהציג את הערך. CD4026 ו- CD4033 הן אפשרויות מצוינות לבחירה, ועם טווח שבין 5 ל -20 וולט של הפעלה, נוכל להשתמש בהן אפילו לשלטי חוצות גדולים. שני הנהגים יעברו ברצף מ -0 עד 9 כאשר כל דופק נשלח ל- CLOCK (פין 1 באיור 2).

במדריך זה נשתמש ב- CD4026 בגלל האפשרויות שהוא מציע לחיסכון בחשמל. איור 2 מציג את Pinout של ה- CD4026.

בכל פעם שה- CD4026 מקבל דופק על כניסת "השעון" שלו, הוא מגדיל את המונה הפנימי שלו. כאשר ערך המונה הוא 9 והשעון CD4026 נמשך זמן נוסף, הוא פולט דופק על "CARRY OUT" ומתגלגל ל- 0. בדרך זו תוכל ליישם מונה מ- 0-9999 על ידי חיבור אותות "CARRY OUT" ל- CD4026 הבא במערך. התפקיד שלנו הוא לתרגם את ערכי המטבע לפולסים עבור ה- CD4026 הראשון, וזה יעשה את השאר. איור 3 מציג את הרעיון הבסיסי עם שתי קבוצות CD4026 ו- DC05.

ה- GreenPAK אחראי על זיהוי סוג המטבע והקצאת המספר הנכון לפולסים לכל אחד. עבור מדריך זה נשתמש במטבעות בשווי 1, 2, 5 ו -10 MXN. עם זאת, ניתן ליישם את כל הטכניקות הנדונות כאן על כל מטבע שמשתמש במטבעות. כעת עלינו לתכנן דרך להבחין בין מטבעות שונים. ישנן מספר שיטות לעשות זאת, כולל ניצול הרכב המתכת של המטבע וקוטר המטבע. מדריך זה ישתמש בשיטה האחרונה.

טבלה 1 מציגה את כל הקוטר של מטבעות ה- MXN המשמשים במדריך זה, וכן את קוטר המטבעות האמריקאיות להשוואה.

ישנן מספר דרכים לקבוע את קוטר המטבע. לדוגמה, נוכל להשתמש בצלחת עם חורים בגודל מטבע כמו באיור 4. באמצעות חיישן אופטי נוכל לאותת בכל פעם שמטבע עובר דרך חור ולשלוח את הערך המתאים בפולסים. הפתרון הזה גדול ומוצק יותר מזה שאנו נשתמש בו להוראה זו, אך ייתכן שיהיה קל יותר לבנות אותו עבור חובב.

הפתרון שלנו ישתמש במנגנון שהוצא מתוך צעצוע שבור, המוצג באיור 5. זו תהיה משימה פשוטה יחסית לבנות העתק באמצעות עץ.

ניתן להכניס מטבעות לחריץ בקצה השמאלי של המנגנון באיור 5. חריץ זה יאלץ למטה על ידי מרחק מסוים המבוסס על קוטר המטבע. היצירה המתכתית המעגלת בצהוב תשמש לאותת גודל המטבע, והאביב ידחוף את החריץ חזרה למצב ההתחלה. חיישן זה יפעיל קריאות מרובות בכל פעם שמטבע הכניס אותו למטבע; לדוגמה, כאשר מוכנס מטבע של 10 MXN, החיישן יגע לרגע בערכים 1, 2 ו- 5. עלינו לקחת זאת בחשבון בחלק הבא של העיצוב.

שלב 2: יישום עיצוב GreenPAK

המערכת פועלת באופן הבא:

1. החיישן נמצא במצב ההתחלה.

2. מוכנס מטבע.

3. החיישן נע מהקוטר הקטן לקוטר הנכון, בהתבסס על קוטר המטבע.

4. המעיין מחזיר את הסנור למיקום ההתחלתי.

לדוגמה, מטבע של 10 MXN יעקוב את החיישן ממיקום ההתחלה למיקום MXN 1, לאחר מכן את עמדת 2 MXN, ולאחר מכן את עמדת 5 MXN, עד שלבסוף יגיע למיקום 10 MXN לפני החזרה למיקום ההתחלתי.

כדי לטפל בבעיה זו, ניישם ASM חד כיווני בתוך GreenPAK, המוצג באיור 6.

ברגע שהחיישן נמצא במיקום ההתחלתי, מצב ה- ASM קובע כמה פולסים המערכת תשלח.

כדי שהמערכת תשלח את הפולסים, יש להתקיים שלושה תנאים:

1. המערכת חייבת להיות במצב תקף (1 MXN, 2 MXN, 5 MXN או 10 MXN).
2. החיישן חייב להיות במצב ההתחלה.
3. צריך לשלוח דופק.

ספירת הפולסים היא משימה קשה, מכיוון שהמונה יפיק HIGH כשיגיע הערך, והיא גם תשלח HIGH כאשר המונה מתאפס. אם המונה לא מאופס, הפלט יישאר גבוה.

הפתרון די פשוט, אך קשה למצוא: לספור בערך המטבע פלוס אחד, ולאפס את המתנד הראשי כשהקצה העולה של החיישן חוזר למצב ההתחלה. פעולה זו תיצור דופק ראשון שיגרום למונה של המצב הנוכחי לספור עד ערך המטבע. לאחר מכן, הוסף שער OR ליציאה לכניסת CLK (יחד עם האות מהמתנד) כדי להשיג איפוס של המערכת.

איור 7 מתאר טכניקה זו.

לאחר הספירה לערך המטבע, המערכת שולחת אות איפוס בחזרה ל- ASM כדי לחזור ל- INIT.

מבט מקרוב על ה- ASM ניתן באיור 8.

RESET_10_MXN משתמש במערכת מעט שונה מהמתואר לעיל, תוך שימוש במצב נוסף כדי להפעיל מחדש את כל ה- ASM, מכיוון שיש כמות מוגבלת של חיבורים לכל מדינה. RESET_10_MXN הושג על ידי מעבר למצב RESET, שהיה המדינה היחידה שבה ה- OUT5 של ASM היה נמוך. זה חוזר בהצלחה למצב INIT ללא בעיות.

CNT2, CNT3, CNT 4 ו- CNT5 חולקים את אותם הפרמטרים, למעט ערך המונה המוצג באיור 9.

כאשר ה- CD4026 משתמש בקצה העולה של האות כדי לקדם את הרצף שלו, מערכת זו סופרת את ערכי הקצה העולה. תדירות נמוכה נבחרה למטרות איתור באגים. שימוש בתדרים גבוהים יותר יהיה שימושי וניתן לעשות זאת ללא בעיות גדולות.

על מנת ליישם הוראה זו בכל מטבע אחר, פשוט התאם את המונה לערך המטבע פלוס אחד.

שימוש בחיישנים אחרים יהפוך את המערכת לפשוטה בהרבה, אך עלויות הייצור יהיו גבוהות יותר מאשר פתרון בעיות אלה באמצעות תכנות.

שלב 3: תוצאות הבדיקה

התקנת הפרויקט המלא מוצגת באיור 10.

הקוטר הותאם לעבודה עם מטבעות שונים, וניתן לשנות את הערך על ידי שינוי באמצעות קובץ.gp5.

מסקנות

הודות לקו המוצרים של GreenPAK, קל ובמחיר סביר לפתח מערכת כמו חזיר זה. ניתן לשפר את הפרויקט עוד יותר באמצעות אות PWM להנעת ה- CD4026 Display Enable IN. תוכל גם להשתמש ב- GreenPAK ליצירת פונקציית השכמה/שינה להורדת צריכת החשמל של המערכת. ניתן להשתמש במערכת פשוטה זו לשליטה במגוון מערכות קבלת מטבעות, כמו מכונות אוטומטיות, מכונות ארקייד או לוקרים למטבעות.