מתקן מטבעות Coin-O-Matic: 11 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

במשרדנו יש מכונה אוטומטית שיכולה לקחת כסף אמיתי או אסימונים. ההנהלה החליטה שנוכל להשיג כמה ממתקים בחינם (בגבולות) כדי לשמור עלינו מרוצים ומרוצים מהמשכורות הנמוכות שאנו מרוויחים. הבעיה הייתה, איך היית שולט בזה? המכונה האוטומטית שייכת לחברה חיצונית, ולכן שינויים במכונה האוטומטית לא באו בחשבון.

היכנס למטבע פרנקנשטיין מטבע-או-מאטיק, יצירה של המוח החולה שלי. כשהחלטתי כיצד לעשות זאת, חשבתי שתגי RFID יהיו הטובים ביותר, תן לכל עובד תג RFID ותעד כמה זמן תג RFID מוחלק. כאשר התווית מוחקת, מחלקים אסימון לשימוש במכונה האוטומטית (פורקן אחד פנוי). בכל פעם ש- TAG מוחלק, רשום את המידע בכרטיס SD. מספר ה- TAG מועלה גם ל"ענן "באמצעות LoraWAN. כבר שיחקתי עם LoRaWAN ועם רשת ה- TTN עם כמה חיישני טמפרטורה ולחות, אז יש לנו שער TTN. ה- TTN Gateway הוא פטל PI 3 עם רכז IMST המחובר ל- TTN.

שלב 1: כתב חומרים

1. איזה 3 מ"מ פרספקס
2. קצת פרספקס של 1 מ"מ
3. ארדואינו מגה
4. Arduino Pro Mini
5. רדיו לורה RFM95
6. מודול I2C שעון בזמן אמת RTC DS1307
7. צבע גרפי 2.2 אינץ 'TFT LCD 240x320 ILI9341
8. ממירים ברמה דו -כיוונית של 4 ערוצים
9. טבעת NeoPixel 24 - RGB LED WS2812
10. ערכת התחלה RFID 13.56MHz
11. מודול WiFi ESP8266 ESP12 לוח הבדיקה
12. מודול כרטיס SD
13. 5 x כפתורי לחיצה
14. 2 x LED בשלושה צבעים
15. המון המון קשרים
16. הרבה קופצים ללוח לחם
17. עץ 40 מ"מ על 40 מ"מ
18. מודול ממסר 2 ערוצים 5V 10 AMP

19. מודול חיישן פוטואלקטרי 5VDC קרן אור אינפרא אדום

שלב 2: התחל בבניית בסיס מעץ ופרפקס

התחיל בבניית קופסה המאכלסת את כל האלקטרוניקה מ- 3 מ מ פרספקס, הפרספקס והלוגו נחתכו באמצעות מכונת CNC. הכריכה הקדמית של הקופסה מכילה את המסך, כפתורים וכמה נוריות מהבהבות. נוריות הלדים הן נוריות תלת-צבעיות רגילות שמחלפות בין הצבעים, ראה BOM

לאחר מכן השתמשתי בגוש עץ בגודל 40 מ"מ על 40 מ"מ כדי לבנות מקום למכשיר המטבעות ולמזלל לאסימון. מתקן האסימונים מורכב מ -3 צלחות עגולות של פרספקס, העליונה והתחתונה הן 3 מ"מ פרספקס והאמצע הנושא את האסימון הוא 1 מ"מ פרספקס. אופן פעולתו הוא שהצלחת האמצעית מסתובבת ותופסת אסימון מהערימה וגוררת אותו אל החור בצלחת התחתונה והאסימון נופל לתוך מצנח האסימון לידיו המתנה המלוכלכות של איזה עובד רעב.

מערם האסימונים הוא צינור ממטרה ישן שהנחתי מסביב והקוטר שלו היה בדיוק כמו האסימונים. קידחתי כמה חורים בצינור הממטרה כך שתוכל לראות כמה אסימונים מוערמים למילוי במידת הצורך. צינור הממטרה הודבק על גבי צלחת פרספקס העליונה.

שלב 3: מתקן האסימונים

המנוע להנעת הצלחת האמצעית הוא מנוע סינכרוני AC 220V AC מ …. אין לי מושג, מצאתי אותו בארגז החלפים שלי, כל עוד הוא איטי וחזק. הפיר הודבק לצלחת האמצעית עם קצת דבק אפוקסי בשם Pratex. מודול הממסר מופעל והחוט החי מחובר כדי לגרום למנוע לפעול. קידחתי כמה חורים בצלחת התחתונה כדי לנטרל חיכוך, אם זה משנה, אני לא יודע. 2 חורים נחתכו משני צדי הצלחת האמצעית כדי "לתפוס" את האסימונים. קוטר החורים הוא רק מעט גדול יותר מקוטר האסימונים, כך שיש מעט שגיאה בעת תפיסת האסימונים.

שלב 4: זיהוי אם הוצא אסימון

השתמשתי במודול חיישן פוטואלקטרי לשם כך, איננו רוצים להדיר עובד, אם הוא/היא לא קיבל אסימון לאחר סריקת תג. עכשיו היינו ?. הרשומה נכתבת רק לכרטיס ה- SD, כאשר זיהוי האסימון מצליח, אם לא זוהה אסימון, התצוגה נכנסת לזעם, מאשימה את השירות בחברה ושהשירות מבאס. אין רשומה כתובה המקרה שבו אין אסימונים למחלק. הדבקתי את טרנזיסטור הצילום לתחתית המצנח כך שהאסימון ישבור את הקורה כשהוא יעבור דרך הקורה

שלב 5: אלקטרוניקה

Arduino Mega-זהו המוח של ה- Coin-o-Matic, כל החיישנים וכו 'מחוברים למגה

רדיו Arduino Pro Mini ו- RFM95 Lora - ה- Arduino Pro Mini וה- Arduino Mega מחוברים זה לזה באמצעות האוטובוס הטורי, כאשר תג נסרק, מספר התג נשלח באוטובוס הסידורי מהמגה אל ה- Pro Mini. ה- Pro Mini נמצא בלופ כל הזמן, ברגע שמשהו מתקבל באוטובוס הטורי של ה- Pro Mini, מספר התגית מועלה לרשת הרשת (TTN) באמצעות LoraWan. לא ביצעתי שום אינטגרציה בנושא, אך התוכנית תהיה שיהיה מופע AWS לאחסון ומיון המידע. עיין בשלב הבא למידע נוסף.

מודול I2C שעון בזמן אמת RTC DS1307 בזמן אמת-כאשר ה- Coin-O-Matic יתחיל, הוא יכנס לרשת ה- WiFi ויקבל את הזמן משרת NTP באמצעות מודול ה- WiFi ESP8266 ESP12 Test Board ואז יקבע את זמן ה- RTC בהתאם

צבע גרפי 2.2 אינץ 'TFT LCD 240x320 ILI93412 - התצוגה הראשית, היא בדרך כלל מציגה שעון ותיתן כמה מילות מחשבה למשתמש

ממירים ברמה דו -כיוונית של ערוצים - מכיוון שהסיכות הדיגיטליות של המגה הן 5V, הייתי צריך שהממירים יתקשרו ברמה בטוחה לחלק מהמודולים.

טבעת NeoPixel 24 RGB LED WS2812 - עשה קצת אור להטעות ולבלבל את המשתמש

ערכת Starter RFID 13.56MHz - קורא ה- RFID

מודול כרטיס SD - כתוב את מספר התג, התאריך והשעה עבור כל החלקה

לחצני לחיצה - מנהל מערכת בעל תג הבסיס יטען תגים חדשים ואני משתמש באחד הכפתורים כדי להשהות את התצוגה עד שיוכל להעתיק את מספר התג ולרשום למי יש את התג. ארבעת הכפתורים האחרים מחווטים אך אינם בשימוש כרגע

LED בשלושה צבעים - יותר אור להטעות ולבלבל את המשתמשים

הרבה קשרים - נסה לעשות קצת סדר בכל החוטים

הרבה קופצים ללוח - לחבר את הדברים

מודול ממסר 2 ערוצים 5V 10 AMP 5VDC - הממסר האחד משמש להפעלת מנוע מתקן המטבעות והשני להפעלת מודול ESP8266, תוכנית המודולים של ESP8266 נמצאת בלולאה גם כן, ברגע שהיא תקבל כוח, היא היכנס לרשת ה- WiFi ובצע שיחת זמן NTP. כדי למזער את שיחות זמן ה- NTP, החלטתי להפעיל אותו באמצעות הממסר, כלומר להפעיל את הממסר, להפעיל את מודול ה- ESP, מודול ESP לקבל את הזמן ולהעביר את המודול שוב … וזה משמיע קולות לחיצה נחמדים גם כן

מודול חיישן פוטואלקטרי בקרן אור אינפרא אדום - כדי לזהות אם הונפק אסימון

שלב 6: לוח חיישן LoRaWAN

קובצי העיצוב של הנשר מצורפים, הלוח הוא מעצמי, אך אני משתמש בחברה לייצור הלוח עצמו. לוח זה יכול לשמש גם לוח חיישן של LoRAWAN, הוא קטן במיוחד, ~ 37 מ"מ על 54 מ"מ, הוא מספק חיישן טמפרטורה ולחות של DHT 22 או DHT 11 כפי שהוא.

שלב 7: TTN - רשת הדברים

יש מידע רב בנושא ב

www.thethingsnetwork.org/

ביסודו של דבר, שיחת Coin-O-Matic באמצעות LoraWAN (ה- Arduino Pro Mini עם רדיו RFM95) לשער (פטל פטל עם ריכוז IMST) המחובר ל- TTN דרך האינטרנט, מ- TTN אתה יכול לבצע הרבה אינטגרציות, IE Swagger, AWS, http וכו ', התמונה למעלה מציגה כמה החלקות של תגים במשרד

שלב 8: תוכנה

התוכנה מחולקת ל -3 חלקים

getNTPtime_instructables - התוכנית ESP8266, עליך לשנות את ssid, הסיסמה ואת שם ntpServerName לפני ההעלאה. אני משתמש במתכנת בסיסי FTDI, מחבר קרקע, TX ו- RX. זכור לבחור את מודול ESP ב- Arduino IDE ולמיין את הפינים ב- ESP כדי להכניס אותו למצב תכנות.

Coin-O-Matic_instructables-התוכנית Coin-O-Matic. זה נטען על ה- Arduino Mega, השינויים הנדרשים כאן הם מספר ה- Master Tag -

בייט מאסטרקארד [cardSize] = {121, 178, 151, 26};

pro_mini_instructables - תוכנית LoRaWAN. זה נטען ב- Pro Mini, ראה סכמטי לקבלת פרטים נוספים על אופן חיבור הרדיו ובאיזה מספר PIN להשתמש. יש לשנות את כתובת המכשיר, מפתח הפעלת הרשת ומפתח Session App לאחר רישום המכשיר ב- TTN, אם תשתמש ב- ABP

static const PROGMEM u1_t NWKSKEY [16] = {}; s]

סטטי const u1_t אפליקציית PROGMEM [16] = {};

סטטי const u4_t DEVADDR = 0x; // <- שנה כתובת זו עבור כל צומת!

שלב 9: אתחול

הסרטון מראה את הממסר מופעל (ממסר 1), מודול ESP8266 נכנס לרשת ה- WiFi, שולח אות זמן getNTP ומקבל את הזמן משרת ה- NTP, לאחר שהזמן עודכן בהצלחה, הממסר מתנתק והוצאת החשמל ל- ESP8266. אם משהו משתבש ואין עדכון מוצלח של הזמן, ה- Arduino Mega מופעל מחדש ומנסה שוב. מודול ESP8266 והמגה Arduino מחוברים זה לזה באמצעות היציאות הטוריות (Serial2 on the Mega), ה- Arduino Mega מקשיב לתשובה מה- ESP8266, ההודעה נראית כך "UNX [וחותמת הזמן של התקופה]", אני ב- GMT+2, כך שבקוד Arduino Mega, אני מוסיף GMT+2 כדלקמן

time_t gmtTimeVar = newTimeVar+7200;

rtc.adjust (DateTime (gmtTimeVar));

שלב 10: הוספה/הסרה של תג

תג הראשי נסרק והתצוגה מציינת כי זהו תג האב. התג החדש נסרק ומספר התג מוצג על המסך והוא נותן למשתמש זמן להוריד את המספר ולרשום למי יש את התג החדש. מספר התג ייכתב למאגר המידע ברגע שהמשתמש ילחץ על הכפתור השמאלי. אותו הליך פועל להסרת תג ממסד הנתונים

שלב 11: כמה סרטונים המציגים את פעולתו של ה- Coin-O-Matic

השתמשתי בצומת-אדום כדי להשתלב עם טלגרם, בצומת-אדום יש מודול אינטגרציה ל- TTN, אז מה קורה כשאתה סורק תג?

• התג נסרק
• קובץ txt בכרטיס SD נקרא כדי לראות אם הוא תג תקף
• אם התג תקף, חותמת זמן עם מספר התג נכתבת לקובץ txt בכרטיס ה- SD
• מספר התג נשלח באמצעות LoRaWAN ושער Raspberry PI לרשת TTN
• הצומת אדום נרשם להודעות MQTT ברשת TTN
• Node-Red שולח את מספר התג HEX לפו DEC לקובץ script bash הפועל בשרת באופן מקומי
• סקריפט bash סורק קובץ txt עם TAG NUMBERS ושמות
• קובץ ה- script bash מעלה את ההודעה ל- BOT טלגרם עם תלתל המכיל את מספר התג ושם האדם

נחמד ומורכב, אני אוהב איך משימה פשוטה כל כך הופכת למורכבת כל כך

ספר לי מה אתה חושב בתגובות למטה