نحوه ساخت شمارنده سکه: 3 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

این دستورالعمل نحوه ایجاد پیشخوان سکه قلک با GreenPAK describe را شرح می دهد. این پیشخوان قلک از سه جزء اصلی استفاده می کند:

• GreenPAK SLG46531V: GreenPAK به عنوان مفسر بین سنسورها و مقادیر نمایش عمل می کند. این IC همچنین مسئول کاهش مصرف برق کل مدار است ، با اجرای PWM برای رانندگی جزء دوم.
• CD4026: CD4026 یک IC اختصاصی برای رانندگی نمایشگرهای LED 7 قسمتی است. این کاملاً شبیه CD4033 است که می تواند برای رانندگی نمایشگرهای استفاده شده در این دستورالعمل استفاده شود. با این حال ، توصیه می شود از CD4026 استفاده کنید زیرا پین Display Enable IN آن به ما امکان می دهد با اجرای PWM مصرف برق را کاهش دهیم.
• DC05: DC05 صفحه نمایش LED 7 قسمتی است که قرار است از آن استفاده کنیم. چندین مدل از صفحه نمایش وجود دارد که از نظر اندازه و رنگ متفاوت هستند. یکی را انتخاب کنید که بیشتر برای سلیقه شما جذاب باشد.

در زیر مراحل مورد نیاز برای درک نحوه برنامه ریزی راه حل برای ایجاد شمارنده سکه را شرح دادیم. با این حال ، اگر فقط می خواهید نتیجه برنامه نویسی را دریافت کنید ، نرم افزار GreenPAK را بارگیری کنید تا فایل طراحی GreenPAK را که قبلاً تکمیل شده است مشاهده کنید. کیت توسعه GreenPAK را به رایانه خود وصل کنید و برنامه را ایجاد کنید تا شمارنده سکه ایجاد شود.

مرحله 1: عملکرد سیستم

این سیستم از چهار صفحه نمایش LED 7 قسمتی (DC05) استفاده می کند که هر کدام می توانند عددی بین 0 تا 9 را نمایش دهند. با استفاده از چهار صفحه نمایش ، می توانیم دامنه ای از 0 تا 9999 را به دست آوریم ، که برای یک قلک معمولی یک توازن کافی است. به شکل 1 Pinout DC05 را نشان می دهد.

هر DC05 برای ذخیره و نمایش مقدار نیاز به درایور دارد. CD4026 و CD4033 گزینه های بسیار خوبی برای انتخاب هستند و با محدوده عملکرد 5 تا 20 ولت ، می توانیم از آنها حتی برای بیلبوردهای بزرگ استفاده کنیم. هر دو درایور از طریق 0 تا 9 با هر پالس به CLOCK ارسال می شوند (پین 1 در شکل 2).

در این دستورالعمل ، ما از CD4026 استفاده می کنیم ، به دلیل امکاناتی که برای صرفه جویی در قدرت ارائه می دهد. شکل 2 Pinout CD4026 را نشان می دهد.

هر بار که CD4026 در ورودی "CLOCK" خود یک پالس دریافت می کند ، شمارنده داخلی خود را افزایش می دهد. هنگامی که مقدار شمارنده 9 است و CD4026 زمان بیشتری می گیرد ، در "CARRY OUT" یک پالس خروجی می دهد و روی 0 می چرخد. به این ترتیب می توانید با اتصال سیگنال های "CARRY OUT" به یک شمارنده از 0-9999 استفاده کنید. CD4026 بعدی در آرایه. کار ما این است که مقادیر سکه را برای اولین CD4026 به پالس تبدیل کنیم ، و بقیه را انجام می دهد. شکل 3 مفهوم اساسی را با دو مجموعه CD4026 و DC05 نشان می دهد.

GreenPAK مسئول تشخیص نوع سکه و اختصاص تعداد صحیح نبض به هر یک است. برای این دستورالعمل ، از سکه هایی با ارزش 1 ، 2 ، 5 و 10 MXN استفاده خواهیم کرد. با این حال ، تمام تکنیک هایی که در اینجا مورد بحث قرار گرفته است ، می تواند برای هر ارزی که از سکه استفاده می کند استفاده شود. اکنون ، ما باید راهی برای تمایز بین سکه های مختلف ارائه دهیم. روشهای مختلفی برای انجام این کار وجود دارد ، از جمله استفاده از ترکیب فلزی سکه و قطر سکه. این دستورالعمل از روش دوم استفاده خواهد کرد.

جدول 1 تمام قطر سکه های MXN استفاده شده در این دستورالعمل و همچنین قطر سکه های آمریکایی را برای مقایسه نشان می دهد.

روشهای مختلفی برای تعیین قطر سکه وجود دارد. به عنوان مثال ، ما می توانیم از صفحه ای با سوراخ هایی به اندازه سکه مانند شکل 4 استفاده کنیم. با استفاده از سنسور نوری ، می توانیم هر بار که یک سکه از یک سوراخ عبور می کند ، سیگنال بدهیم و مقدار مربوطه را به صورت پالس ارسال کنیم. این راه حل بزرگتر و حجیم تر از راه حلی است که برای این دستورالعمل استفاده می کنیم ، اما ممکن است ساختن آن برای افراد علاقمند آسان تر باشد.

راه حل ما از مکانیزمی استفاده می کند که از یک اسباب بازی شکسته خارج شده است ، که در شکل 5 نشان داده شده است. ساختن یک ماکت با استفاده از چوب یک کار نسبتاً ساده خواهد بود.

سکه ها را می توان در شکاف لبه سمت چپ مکانیزم در شکل 5 وارد کرد. این اسلات بر اساس قطر سکه با فاصله معینی به پایین فشار داده می شود. قطعه فلزی به رنگ زرد برای نشان دادن اندازه سکه استفاده می شود و فنر شکاف را به موقعیت اولیه باز می گرداند. این حسگر هر بار که یک سکه درج می شود ، چندین خوانش را فعال می کند. به عنوان مثال ، هنگامی که یک سکه 10 MXN وارد می شود ، سنسور به طور مختصر مقادیر 1 ، 2 و 5 را لمس می کند. ما باید این را در قسمت بعدی طراحی در نظر بگیریم.

مرحله 2: پیاده سازی طراحی GreenPAK

سیستم به روش زیر عمل می کند:

1. سنسور در موقعیت شروع قرار دارد.

2. سکه درج شده است.

3. سنسور بر اساس قطر سکه از کوچکترین قطر به قطر صحیح حرکت می کند.

4- فنر سنسور را به موقعیت اولیه باز می گرداند.

به عنوان مثال ، یک سکه 10 MXN سنسور را از موقعیت شروع به موقعیت 1 MXN ، سپس موقعیت 2 MXN ، سپس موقعیت 5 MXN ، منتقل می کند تا سرانجام قبل از بازگشت به موقعیت اولیه به موقعیت 10 MXN برسد.

برای حل این مشکل ، ما ASM یک طرفه را در داخل GreenPAK پیاده سازی می کنیم ، که در شکل 6 نشان داده شده است.

هنگامی که سنسور در موقعیت اولیه قرار می گیرد ، وضعیت ASM تعیین می کند که سیستم چند پالس ارسال می کند.

برای ارسال سیگنال به سیستم ، سه شرط باید رعایت شود:

1. سیستم باید در یک وضعیت معتبر (1 MXN ، 2 MXN ، 5 MXN یا 10 MXN) باشد.
2. سنسور باید در موقعیت اولیه باشد.
3. برای ارسال باید یک نبض وجود داشته باشد.

شمارش پالس ها کار دشواری است ، زیرا شمارنده با رسیدن به مقدار بالا یک خروجی بالا می دهد و همچنین هنگام تنظیم مجدد شمارنده یک HIGH ارسال می کند. اگر شمارنده تنظیم مجدد نشود ، خروجی HIGH باقی می ماند.

راه حل بسیار ساده است ، اما یافتن آن دشوار است: تا مقدار سکه به علاوه یک حساب کنید و نوسان ساز اصلی را با لبه بالا آمدن سنسور به موقعیت اولیه بازگردانید. این اولین پالس را ایجاد می کند که شمارنده حالت فعلی را تا مقدار سکه محاسبه می کند. سپس ، یک دروازه OR به خروجی به ورودی CLK (همراه با سیگنال اسیلاتور) اضافه کنید تا به تنظیم مجدد سیستم برسید.

شکل 7 این تکنیک را نشان می دهد.

پس از شمارش مقدار سکه ، سیستم یک سیگنال بازنشانی را برای بازگشت به INIT به ASM ارسال می کند.

نگاهی دقیق به ASM در شکل 8 ارائه شده است.

RESET_10_MXN از سیستم کمی متفاوت از آنچه در بالا توضیح داده شد استفاده می کند ، از یک حالت اضافی برای راه اندازی مجدد کل ASM استفاده می کند ، زیرا تعداد محدودی از اتصالات هر حالت وجود دارد. RESET_10_MXN با رفتن به حالت RESET ، که تنها وضعیتی بود که ASM's OUT5 در آن پایین بود ، به دست آمد. این بدون هیچ مشکلی با موفقیت به حالت INIT باز می گردد.

CNT2 ، CNT3 ، CNT 4 و CNT5 پارامترهای مشابهی دارند ، به جز مقدار شمارنده نشان داده شده در شکل 9.

از آنجایی که CD4026 از لبه بالایی سیگنال برای پیش برد دنباله خود استفاده می کند ، این سیستم مقادیر لبه رو به افزایش را شمارش می کند. فرکانس پایین برای اهداف اشکال زدایی انتخاب شد. استفاده از فرکانس های بالاتر مفید خواهد بود و می تواند بدون مشکلات عمده انجام شود.

برای اجرای این دستورالعمل با هر ارز دیگر ، کافی است شمارنده را با مقدار سکه به علاوه یک تنظیم کنید.

استفاده از حسگرهای دیگر این سیستم را بسیار ساده تر می کند ، اما هزینه های تولید بالاتر از حل این مسائل از طریق برنامه نویسی است.

مرحله 3: نتایج آزمایش

تنظیمات کامل پروژه در شکل 10 نشان داده شده است.

قطرها برای کار با سکه های مختلف تنظیم شده اند ، و می توان با تغییر در استفاده از فایل.gp5 مبلغ اسمی را تغییر داد.

نتیجه گیری

به لطف خط تولید GreenPAK ، ایجاد سیستمی مانند این قلک آسان و مقرون به صرفه است. این پروژه را می توان با استفاده از سیگنال PWM برای هدایت CD4026 Display Enable IN افزایش داد. همچنین می توانید از GreenPAK برای ایجاد عملکرد بیداری/خواب برای کاهش مصرف برق سیستم استفاده کنید. این سیستم ساده می تواند برای کنترل انواع سیستم های پذیرش سکه مانند ماشین های فروش ، ماشین های بازی یا قفسه سکه استفاده شود.