Kako narediti števec kovancev: 3 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Ta Instructable bo opisal, kako z GreenPAK ™ -om ustvariti števec kovancev v kasici prasici. Ta števec prasice bo uporabljal tri glavne komponente:

• GreenPAK SLG46531V: GreenPAK služi kot interpreter med senzorji in prikaznimi vrednostmi. Prav tako je IC odgovoren za zmanjšanje porabe energije celotnega vezja z implementacijo PWM za pogon druge komponente.
• CD4026: CD4026 je namenski IC za upravljanje 7-segmentnih LED zaslonov. Je precej podoben CD4033, ki ga lahko uporabite tudi za pogon zaslonov, uporabljenih v tem navodilu. Vendar je priporočljivo uporabiti CD4026, saj nam bo njegov vhod za omogočanje prikaza Display Enable omogočil zmanjšanje porabe energije z implementacijo PWM.
• DC05: DC05 je 7-segmentni LED zaslon, ki ga bomo uporabljali. Obstaja več modelov zaslonov, ki se razlikujejo po velikosti in barvi. Izberite tistega, ki je najbolj všeč vašemu okusu.

Spodaj smo opisali korake, potrebne za razumevanje, kako je bila rešitev programirana za ustvarjanje števca kovancev. Če pa želite samo doseči rezultat programiranja, prenesite programsko opremo GreenPAK, če si želite ogledati že dokončano oblikovalsko datoteko GreenPAK. Priključite razvojni komplet GreenPAK na računalnik in pritisnite program, da ustvarite števec kovancev.

1. korak: delovanje sistema

Sistem uporablja štiri 7-segmentne LED zaslone (DC05), od katerih lahko vsak prikaže število med 0 in 9. S štirimi zasloni lahko dosežemo razpon od 0 do 9999, kar je dovolj visoko ravnovesje za tipično prašičjo banko. Slika 1 prikazuje pinout DC05.

Vsak DC05 zahteva, da gonilnik shrani in prikaže vrednost. CD4026 in CD4033 sta odlični možnosti izbire, z razponom delovanja od 5 do 20 voltov pa jih lahko uporabimo tudi za velike oglasne deske. Oba gonilnika se bosta premikala po zaporedju od 0 do 9 z vsakim impulzom, poslanim v uro (pin 1 na sliki 2).

V tem navodilu bomo zaradi možnosti, ki jih ponuja za varčevanje z energijo, uporabljali CD4026. Slika 2 prikazuje pinout CD4026.

Vsakič, ko CD4026 prejme impulz na vhodu »CLOCK«, poveča svoj notranji števec. Ko je vrednost števca 9 in se CD4026 dodatno aktivira, odda impulz na "CARRY OUT" in se premakne na 0. Tako lahko števec nastavite od 0-9999 tako, da signale "CARRY OUT" priključite na naslednji CD4026 v nizu. Naša naloga je prevesti vrednosti kovancev v impulze za prvi CD4026, vse ostalo pa bo naredil. Slika 3 prikazuje osnovni koncept z dvema kompletoma CD4026 in DC05.

GreenPAK je odgovoren za prepoznavanje vrste kovanca in vsakemu dodeli pravilno število impulzov. Za ta Instructable bomo uporabili kovance v vrednosti 1, 2, 5 in 10 MXN. Vendar pa se vse tukaj obravnavane tehnike lahko uporabijo za katero koli valuto, ki uporablja kovance. Zdaj moramo razviti način za razlikovanje med različnimi kovanci. Za to obstaja več načinov, vključno z uporabo kovinske sestave kovanca in premera kovanca. Ta Instructable bo uporabil zadnjo metodo.

Tabela 1 prikazuje vse premere kovancev MXN, uporabljene v tem navodilu, in premer ameriških kovancev za primerjavo.

Premer kovanca lahko določite na več načinov. Na primer, lahko uporabimo ploščo z luknjami v velikosti kovanca, kot je prikazano na sliki 4. Z optičnim senzorjem bi lahko signalizirali vsakič, ko kovanec preide skozi luknjo, in v impulzih poslali ustrezno vrednost. Ta rešitev je večja in obsežnejša od tiste, ki jo bomo uporabili za ta Instructable, morda pa jo bo lažje zgraditi za ljubitelje.

Naša rešitev bo uporabila mehanizem, vzet iz zlomljene igrače, prikazane na sliki 5. Zgraditi repliko z lesom bi bilo razmeroma preprosto.

Kovanci se lahko vstavijo v režo na levem robu mehanizma na sliki 5. Ta reža bo potisnjena navzdol za določeno razdaljo glede na premer kovanca. Kovinski kos, obkrožen z rumeno, bo uporabljen za označevanje velikosti kovanca, vzmet pa bo režo potisnila nazaj v začetni položaj. Ta senzor bo aktiviral več odčitkov vsakič, ko bo vstavljen kovanec; na primer, ko je vstavljen kovanec za 10 MXN, se bo senzor za kratek čas dotaknil vrednosti 1, 2 in 5. To moramo upoštevati v naslednjem delu zasnove.

2. korak: Izvajanje načrtovanja GreenPAK

Sistem deluje na naslednji način:

1. Senzor je v začetnem položaju.

2. Vstavljen je kovanec.

3. Senzor se premakne od najmanjšega premera do pravilnega glede na premer kovanca.

4. Vzmet vrne senzor v začetni položaj.

Na primer, kovanec za 10 MXN bo senzor premaknil iz začetnega položaja v položaj 1 MXN, nato v položaj 2 MXN, nato v položaj 5 MXN, dokler končno ne pride v položaj 10 MXN, preden se vrne v začetni položaj.

Za reševanje te težave bomo znotraj GreenPAK -a uvedli enosmerni ASM, prikazan na sliki 6.

Ko je senzor v začetnem položaju, stanje ASM določi, koliko impulzov bo sistem poslal.

Za pošiljanje impulzov iz sistema morajo biti izpolnjeni trije pogoji:

1. Sistem mora biti v veljavnem stanju (1 MXN, 2 MXN, 5 MXN ali 10 MXN).
2. Senzor mora biti v začetnem položaju.
3. Za pošiljanje mora biti utrip.

Štetje impulzov je težka naloga, saj bo števec pri doseganju vrednosti prikazal vrednost HIGH, ob ponastavitvi števca pa bo poslal tudi vrednost HIGH. Če se števec ne ponastavi, bo izhod ostal VISOK.

Rešitev je precej preprosta, vendar jo je težko najti: štejte do vrednosti kovanca plus ena in ponastavite glavni oscilator z naraščajočim robom senzorja, ki se vrne v začetni položaj. To bo ustvarilo prvi impulz, s katerim bo števec trenutnega stanja štel do vrednosti kovanca. Nato k izhodu na vhod CLK (skupaj s signalom iz oscilatorja) dodajte vrata OR, da dosežete ponastavitev sistema.

Slika 7 prikazuje to tehniko.

Po štetju do vrednosti kovanca sistem pošlje signal za ponastavitev nazaj v ASM, da se vrne v INIT.

Podroben pogled na ASM je prikazan na sliki 8.

RESET_10_MXN uporablja nekoliko drugačen sistem, kot je opisan zgoraj, z dodatnim stanjem za ponovni zagon celotnega ASM -a, saj ima lahko vsako stanje omejeno količino povezav. RESET_10_MXN je bil dosežen z prehodom v stanje RESET, ki je bilo edino stanje, kjer je bil izhod ASM NIZKI. Ta se brez težav uspešno vrne v stanje INIT.

CNT2, CNT3, CNT 4 in CNT5 imajo enake parametre, razen vrednosti števca, prikazane na sliki 9.

Ker CD4026 za naraščanje zaporedja uporablja naraščajoči rob signala, ta sistem šteje vrednosti naraščajočega roba. Za odpravljanje napak je bila izbrana nizka frekvenca. Uporaba višjih frekvenc bi bila koristna in jo je mogoče izvesti brez večjih težav.

Če želite uporabiti ta Instructable v kateri koli drugi valuti, števec preprosto prilagodite vrednosti kovanca plus ena.

Z uporabo drugih senzorjev bi bil ta sistem precej enostavnejši, vendar bi bili proizvodni stroški višji od reševanja teh težav s programiranjem.

3. korak: Rezultati testa

Celotna nastavitev projekta je prikazana na sliki 10.

Premeri so bili prilagojeni za delo z različnimi kovanci, apoen pa je mogoče spremeniti s spreminjanjem z uporabo datoteke.gp5.

Sklepi

Zahvaljujoč liniji izdelkov GreenPAK je enostavno in cenovno ugodno razviti sistem, kot je ta prasica. Projekt bi lahko še izboljšali z uporabo signala PWM za pogon vhoda za omogočanje prikaza CD4026. GreenPAK lahko uporabite tudi za ustvarjanje funkcije budnosti/spanja za znižanje porabe energije sistema. Ta preprost sistem bi lahko uporabili za nadzor različnih sistemov za sprejem kovancev, na primer avtomatov, arkadnih strojev ali omaric za kovance.