Hoe maak je een muntenteller: 3 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Dit Instructable zal beschrijven hoe je een spaarvarken munt teller met een GreenPAK ™ te maken. Deze spaarvarkenteller maakt gebruik van drie hoofdcomponenten:

• GreenPAK SLG46531V: De GreenPAK dient als de interpretator tussen de sensoren en weergavewaarden. Het is ook de IC die verantwoordelijk is voor het verminderen van het stroomverbruik van het hele circuit, door PWM te implementeren om de tweede component aan te sturen.
• De CD4026: De CD4026 is een speciaal IC voor het aansturen van de 7-segments LED-displays. Het lijkt veel op de CD4033, die ook kan worden gebruikt om de displays aan te sturen die in deze Instructable worden gebruikt. Het wordt echter aanbevolen om de CD4026 te gebruiken omdat de Display Enable IN-pin ons in staat stelt het stroomverbruik te verminderen door een PWM te implementeren.
• De DC05: De DC05 is het 7-segments LED-display dat we gaan gebruiken. Er zijn verschillende weergavemodellen die variëren in grootte en kleur. Kies degene die je het meest aanspreekt.

Hieronder hebben we de stappen beschreven die nodig zijn om te begrijpen hoe de oplossing is geprogrammeerd om een muntenteller te maken. Als u echter alleen het resultaat van het programmeren wilt hebben, download dan GreenPAK-software om het reeds voltooide GreenPAK-ontwerpbestand te bekijken. Sluit de GreenPAK Development Kit aan op uw computer en druk op het programma om de muntenteller te maken.

Stap 1: Systeembediening

Het systeem maakt gebruik van vier LED-displays met 7 segmenten (DC05), die elk een getal tussen 0 en 9 kunnen weergeven. Met vier displays kunnen we een bereik van 0 tot 9999 bereiken, wat een voldoende hoge balans is voor een typisch spaarvarken.. Figuur 1 toont de pinout van de DC05.

Elke DC05 heeft een driver nodig om de waarde op te slaan en weer te geven. De CD4026 en CD4033 zijn uitstekende opties om uit te kiezen, en met een bereik van 5 tot 20 volt kunnen we ze zelfs voor grote billboards gebruiken. Beide stuurprogramma's doorlopen de reeks van 0 tot 9 waarbij elke puls naar CLOCK wordt verzonden (pen 1 in afbeelding 2).

In deze Instructable zullen we de CD4026 gebruiken, vanwege de mogelijkheden die het biedt om energie te besparen. Figuur 2 toont de pinout van de CD4026.

Elke keer dat de CD4026 een puls ontvangt op zijn "CLOCK"-ingang, verhoogt hij zijn interne teller. Wanneer de tellerwaarde 9 is en de CD4026 een extra tijd wordt geklokt, geeft deze een puls af op "CARRY OUT" en gaat naar 0. Op deze manier kunt u een teller van 0-9999 implementeren door de "CARRY OUT"-signalen aan te sluiten op de volgende CD4026 in de array. Het is onze taak om de muntwaarden om te zetten in pulsen voor de eerste CD4026, en hij doet de rest. Figuur 3 toont het basisconcept met twee sets CD4026 en DC05.

De GreenPAK is verantwoordelijk voor het herkennen van het soort munt en het toewijzen van het juiste aantal pulsen aan elke munt. Voor deze Instructable gebruiken we munten met een waarde van 1, 2, 5 en 10 MXN. Alle technieken die hier worden besproken, kunnen echter worden toegepast op elke valuta die munten gebruikt. Nu moeten we een manier bedenken om onderscheid te maken tussen verschillende munten. Er zijn verschillende methoden om dit te doen, waaronder het gebruik van de metaalsamenstelling van de munt en de diameter van de munt. Deze Instructable zal de laatste methode gebruiken.

Tabel 1 toont alle diameters van de MXN-munten die in deze Instructable worden gebruikt, evenals de diameter van Amerikaanse munten ter vergelijking.

Er zijn verschillende manieren om de diameter van een munt te bepalen. We zouden bijvoorbeeld een plaat kunnen gebruiken met gaten ter grootte van een muntstuk, zoals in figuur 4. Met behulp van een optische sensor kunnen we elke keer dat een munt door een gat gaat, signaleren en de bijbehorende waarde in pulsen verzenden. Deze oplossing is groter en omvangrijker dan degene die we voor deze Instructable zullen gebruiken, maar het is misschien gemakkelijker om te bouwen voor een hobbyist.

Onze oplossing maakt gebruik van een mechanisme dat uit een stuk speelgoed is gehaald, zoals weergegeven in figuur 5. Het zou een relatief eenvoudige taak zijn om een replica van hout te maken.

Munten kunnen in de gleuf aan de linkerrand van het mechanisme in figuur 5 worden gestoken. Deze gleuf wordt over een bepaalde afstand naar beneden gedrukt op basis van de diameter van de munt. Het geel omcirkelde metalen stuk wordt gebruikt om de grootte van de munt aan te geven en de veer duwt de gleuf terug in de startpositie. Deze sensor activeert meerdere metingen elke keer dat er een munt wordt ingestoken; als er bijvoorbeeld een munt van 10 MXN wordt ingestoken, zal de sensor kort de waarden 1, 2 en 5 raken. Hier moeten we rekening mee houden in het volgende deel van het ontwerp.

Stap 2: Implementatie van GreenPAK-ontwerp

Het systeem werkt op de volgende manier:

1. De sensor staat in de startpositie.

2. Er wordt een munt ingeworpen.

3. De sensor beweegt van de kleinste diameter naar de juiste, op basis van de diameter van de munt.

4. De veer zet de sensor terug in de uitgangspositie.

Een munt van 10 MXN zal bijvoorbeeld de sensor verplaatsen van de startpositie naar de 1 MXN-positie, dan de 2 MXN-positie en vervolgens de 5 MXN-positie, totdat hij uiteindelijk bij de 10 MXN-positie aankomt voordat hij terugkeert naar de beginpositie.

Om dit probleem aan te pakken, zullen we een eenrichtings-ASM in de GreenPAK implementeren, zoals weergegeven in afbeelding 6.

Zodra de sensor in de startpositie staat, bepaalt de status van de ASM hoeveel pulsen het systeem gaat verzenden.

Om het systeem de pulsen te laten verzenden, moet aan drie voorwaarden worden voldaan:

1. Het systeem moet een geldige status hebben (1 MXN, 2 MXN, 5 MXN of 10 MXN).
2. De sensor moet in de startpositie staan.
3. Er moet een puls zijn om verzonden te worden.

Het tellen van de pulsen is een moeilijke taak, omdat de teller een HOOG geeft wanneer de waarde wordt bereikt, en ook een HOOG wanneer de teller wordt gereset. Als de teller niet wordt gereset, blijft de uitgang HOOG.

De oplossing is vrij eenvoudig, maar moeilijk te vinden: tel tot de muntwaarde plus één, en reset de hoofdoscillator met de stijgende flank van de sensor die terugkeert naar de startpositie. Dit zal een eerste puls creëren die ervoor zorgt dat de teller van de huidige toestand optelt tot de muntwaarde. Voeg vervolgens een OR-poort toe aan de uitgang van de CLK-ingang (samen met het signaal van de oscillator) om een reset van het systeem te bereiken.

Figuur 7 toont deze techniek.

Na het tellen tot de muntwaarde stuurt het systeem een resetsignaal terug naar de ASM om terug te keren naar INIT.

Een nadere blik op de ASM wordt gegeven in figuur 8.

RESET_10_MXN gebruikt een iets ander systeem dan hierboven beschreven, waarbij een extra status wordt gebruikt om de hele ASM te herstarten, aangezien er een beperkt aantal verbindingen is die elke status kan hebben. De RESET_10_MXN werd bereikt door naar de RESET-status te gaan, de enige status waarin de OUT5 van de ASM LAAG was. Dit keert zonder problemen met succes terug naar de INIT-status.

CNT2, CNT3, CNT 4 en CNT5 delen dezelfde parameters, behalve de waarde van de teller die wordt weergegeven in figuur 9.

Omdat de CD4026 de stijgende flank van het signaal gebruikt om de sequentie te vervroegen, telt dit systeem de waarden van de stijgende flank. Er is een lage frequentie geselecteerd voor debug-doeleinden. Het gebruik van hogere frequenties zou nuttig zijn en kan zonder grote problemen worden gedaan.

Om deze Instructable in een andere valuta te implementeren, past u eenvoudig de teller aan op de waarde van de munt plus één.

Het gebruik van andere sensoren zou dit systeem veel eenvoudiger maken, maar de productiekosten zouden hoger zijn dan het oplossen van deze problemen door middel van programmering.

Stap 3: Testresultaten

De volledige projectopstelling wordt getoond in figuur 10.

Diameters zijn aangepast om met verschillende munten te werken, en de denominatie kan worden gewijzigd door het.gp5-bestand te gebruiken.

conclusies

Dankzij de productlijn van GreenPAK is het eenvoudig en betaalbaar om een systeem als deze spaarpot te ontwikkelen. Het project kan verder worden verbeterd door een PWM-signaal te gebruiken om de CD4026 Display Enable IN aan te sturen. U kunt de GreenPAK ook gebruiken om een wek-/slaapfunctie te genereren om het stroomverbruik van het systeem te verlagen. Dit eenvoudige systeem kan worden gebruikt om een verscheidenheid aan muntacceptatiesystemen te besturen, zoals verkoopautomaten, speelautomaten of muntkluisjes.