Cách tạo bộ đếm tiền xu: 3 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Tài liệu hướng dẫn này sẽ mô tả cách tạo máy đếm tiền xu hình con heo đất bằng GreenPAK ™. Quầy ngân hàng heo đất này sẽ sử dụng ba thành phần chính:

• GreenPAK SLG46531V: GreenPAK đóng vai trò thông dịch giữa các cảm biến và các giá trị hiển thị. Nó cũng là vi mạch chịu trách nhiệm giảm tiêu thụ điện năng của toàn mạch, bằng cách thực hiện PWM để điều khiển thành phần thứ hai.
• CD4026: CD4026 là một vi mạch chuyên dụng để điều khiển màn hình LED 7 đoạn. Nó khá giống với CD4033, cũng có thể được sử dụng để điều khiển các màn hình được sử dụng trong Sách hướng dẫn này. Tuy nhiên, bạn nên sử dụng CD4026 vì chân IN cho phép hiển thị của nó sẽ cho phép chúng tôi giảm mức tiêu thụ điện năng bằng cách triển khai PWM.
• DC05: DC05 là màn hình LED 7 đoạn mà chúng tôi sẽ sử dụng. Có một số kiểu màn hình khác nhau về kích thước và màu sắc. Chọn một trong những hấp dẫn nhất với khẩu vị của bạn.

Dưới đây, chúng tôi đã mô tả các bước cần thiết để hiểu cách giải pháp đã được lập trình để tạo bộ đếm tiền xu. Tuy nhiên, nếu bạn chỉ muốn lấy kết quả của việc lập trình, hãy tải phần mềm GreenPAK để xem File thiết kế GreenPAK đã hoàn thành. Cắm Bộ phát triển GreenPAK vào máy tính của bạn và nhấn chương trình để tạo bộ đếm tiền xu.

Bước 1: Vận hành hệ thống

Hệ thống sử dụng bốn màn hình LED 7 đoạn (DC05), mỗi màn hình có thể hiển thị một số từ 0 đến 9. Sử dụng bốn màn hình, chúng tôi có thể đạt được phạm vi từ 0 đến 9999, đây là số dư đủ cao cho một con heo đất thông thường. Hình 1 cho thấy sơ đồ chân của DC05.

Mỗi DC05 yêu cầu một trình điều khiển để lưu trữ và hiển thị giá trị. CD4026 và CD4033 là những lựa chọn tuyệt vời để lựa chọn, và với dải hoạt động từ 5 đến 20 vôn, chúng tôi có thể sử dụng chúng ngay cả cho các biển quảng cáo lớn. Cả hai trình điều khiển sẽ di chuyển qua chuỗi từ 0 đến 9 với mỗi xung được gửi đến CLOCK (Chân 1 trong Hình 2).

Trong Có thể hướng dẫn này, chúng tôi sẽ sử dụng CD4026, vì khả năng tiết kiệm điện của nó. Hình 2 cho thấy sơ đồ chân của CD4026.

Mỗi khi CD4026 nhận được một xung trên đầu vào “CLOCK”, nó sẽ tăng bộ đếm bên trong của nó. Khi giá trị của bộ đếm là 9 và CD4026 được tăng xung thêm một thời gian nữa, nó sẽ xuất ra một xung trên “CARRY OUT” và cuộn về 0. Bằng cách này, bạn có thể triển khai bộ đếm từ 0-9999 bằng cách kết nối các tín hiệu “CARRY OUT” với CD4026 tiếp theo trong mảng. Công việc của chúng tôi là dịch các giá trị của đồng xu thành các xung cho CD4026 đầu tiên và nó sẽ thực hiện phần còn lại. Hình 3 cho thấy khái niệm cơ bản với hai bộ CD4026 và DC05.

GreenPAK chịu trách nhiệm nhận dạng loại đồng xu và ấn định số lượng xung chính xác cho mỗi loại. Đối với Có thể hướng dẫn này, chúng tôi sẽ sử dụng các đồng xu có giá trị 1, 2, 5 và 10 MXN. Tuy nhiên, tất cả các kỹ thuật được thảo luận ở đây có thể được áp dụng cho bất kỳ loại tiền tệ nào sử dụng tiền xu. Bây giờ, chúng ta phải nghĩ ra một cách để phân biệt giữa các đồng tiền khác nhau. Có một số phương pháp để làm điều này, bao gồm sử dụng thành phần kim loại của đồng xu và đường kính của đồng xu. Hướng dẫn này sẽ sử dụng phương pháp sau.

Bảng 1 cho thấy tất cả các đường kính của đồng xu MXN được sử dụng trong Tài liệu hướng dẫn này, cũng như đường kính của đồng xu Hoa Kỳ để so sánh.

Có một số cách để xác định đường kính của đồng xu. Ví dụ, chúng ta có thể sử dụng một cái đĩa có lỗ bằng đồng xu như trong Hình 4. Sử dụng cảm biến quang học, chúng ta có thể phát tín hiệu mỗi khi đồng xu đi qua lỗ và gửi giá trị tương ứng theo xung. Giải pháp này lớn hơn và cồng kềnh hơn giải pháp mà chúng tôi sẽ sử dụng cho Có thể hướng dẫn này, nhưng có thể dễ dàng hơn để xây dựng cho một người có sở thích.

Giải pháp của chúng tôi sẽ sử dụng một cơ chế lấy ra từ một món đồ chơi bị hỏng, được thể hiện trong Hình 5. Sẽ là một nhiệm vụ tương đối đơn giản để xây dựng một bản sao bằng gỗ.

Đồng xu có thể được đưa vào rãnh ở cạnh trái của cơ chế trong Hình 5. Khe này sẽ bị ép xuống một khoảng cách nhất định dựa trên đường kính của đồng xu. Miếng kim loại được khoanh tròn màu vàng sẽ dùng để báo hiệu kích thước của đồng xu, lò xo sẽ đẩy khe về vị trí ban đầu. Cảm biến này sẽ kích hoạt nhiều lần đọc mỗi khi một đồng xu được đưa vào; ví dụ, khi đồng xu 10 MXN được đưa vào, cảm biến sẽ chạm nhanh vào các giá trị của 1, 2 và 5. Chúng ta phải tính đến điều này trong phần tiếp theo của thiết kế.

Bước 2: Triển khai thiết kế GreenPAK

Hệ thống hoạt động theo cách sau:

1. Cảm biến ở vị trí bắt đầu.

2. Một đồng xu được đưa vào.

3. Cảm biến di chuyển từ đường kính nhỏ nhất đến đường kính chính xác, dựa trên đường kính của đồng xu.

4. Lò xo đưa senor trở lại vị trí ban đầu.

Ví dụ, một đồng xu 10 MXN sẽ dịch chuyển cảm biến từ vị trí bắt đầu sang vị trí 1 MXN, sau đó là vị trí 2 MXN, sau đó là vị trí 5 MXN, cho đến khi cuối cùng đến vị trí 10 MXN trước khi quay trở lại vị trí ban đầu.

Để xử lý vấn đề này, chúng tôi sẽ triển khai ASM một chiều bên trong GreenPAK, được hiển thị trong Hình 6.

Khi cảm biến ở vị trí bắt đầu, trạng thái của ASM sẽ xác định số lượng xung mà hệ thống sẽ gửi.

Để hệ thống gửi các xung, ba điều kiện phải được đáp ứng:

1. Hệ thống phải ở trạng thái hợp lệ (1 MXN, 2 MXN, 5 MXN hoặc 10 MXN).
2. Cảm biến phải ở vị trí bắt đầu.
3. Phải có một xung để được gửi đi.

Đếm xung là một nhiệm vụ khó khăn, bởi vì bộ đếm sẽ xuất ra giá trị CAO khi đạt đến giá trị, và nó cũng sẽ gửi giá trị CAO khi bộ đếm được đặt lại. Nếu bộ đếm không được đặt lại, thì đầu ra sẽ vẫn ở mức CAO.

Giải pháp khá đơn giản, nhưng khó tìm: đếm đến giá trị đồng xu cộng với một, và đặt lại bộ dao động chính với cạnh lên của cảm biến quay trở lại vị trí bắt đầu. Điều này sẽ tạo ra một xung đầu tiên sẽ làm cho bộ đếm của trạng thái hiện tại đếm đến giá trị đồng xu. Sau đó, thêm một cổng OR cho đầu ra vào đầu vào CLK (cùng với tín hiệu từ bộ dao động) để thiết lập lại hệ thống.

Hình 7 mô tả kỹ thuật này.

Sau khi đếm đến giá trị đồng xu, hệ thống sẽ gửi tín hiệu đặt lại trở lại ASM để trở về INIT.

Xem kỹ ASM được cung cấp trong Hình 8.

RESET_10_MXN sử dụng một hệ thống hơi khác so với mô tả ở trên, sử dụng một trạng thái bổ sung để khởi động lại toàn bộ ASM, vì mỗi trạng thái có thể có một số lượng kết nối hạn chế. RESET_10_MXN đạt được bằng cách chuyển đến trạng thái ĐẶT LẠI, đây là trạng thái duy nhất mà ASM của OUT5 là THẤP. Thao tác này sẽ trở lại trạng thái INIT thành công mà không gặp bất kỳ sự cố nào.

CNT2, CNT3, CNT 4 và CNT5 chia sẻ các tham số giống nhau, ngoại trừ giá trị của bộ đếm được hiển thị trong Hình 9.

Vì CD4026 sử dụng cạnh lên của tín hiệu để nâng cao trình tự của nó, hệ thống này sẽ đếm các giá trị của cạnh tăng. Tần suất thấp đã được chọn cho mục đích gỡ lỗi. Sử dụng tần số cao hơn sẽ hữu ích và có thể được thực hiện mà không có vấn đề lớn.

Để thực hiện Hướng dẫn này bằng bất kỳ loại tiền tệ nào khác, chỉ cần điều chỉnh bộ đếm về giá trị của đồng xu cộng với một đồng tiền.

Sử dụng các cảm biến khác sẽ làm cho hệ thống này đơn giản hơn nhiều, nhưng chi phí sản xuất sẽ cao hơn so với việc giải quyết những vấn đề này thông qua lập trình.

Bước 3: Kết quả kiểm tra

Thiết lập dự án hoàn chỉnh được thể hiện trong Hình 10.

Đường kính đã được điều chỉnh để phù hợp với các đồng tiền khác nhau và có thể thay đổi mệnh giá bằng cách sử dụng tệp.gp5.

Kết luận

Nhờ có dòng sản phẩm GreenPAK, việc phát triển một hệ thống như con heo đất này rất dễ dàng và hợp lý. Dự án có thể được nâng cao hơn nữa bằng cách sử dụng tín hiệu PWM để điều khiển CD4026 Display Enable IN. Bạn cũng có thể sử dụng GreenPAK để tạo chức năng thức / ngủ nhằm giảm mức tiêu thụ điện năng của hệ thống. Hệ thống đơn giản này có thể được sử dụng để kiểm soát nhiều hệ thống chấp nhận tiền xu, như máy bán hàng tự động, máy trò chơi điện tử hoặc tủ khóa tiền xu.