Задумывались ли вы когда нибудь как устроен и работает монетоприемник ? Вы кидаете пару монет и вам наливается чашечка кофе. Но что происходит до этого? Ко мне попал один из вариантов монетоприемника Comestreo RM5 EVOLUTION RL5F0024RU1 и у меня есть возможность его разобрать.
Интерфейс взаимодействия с внешними устройствами настроен как параллельный. Каждый из 6 каналов отвечает за свою запрограммированную монету и при ее удачном распознавании, посадит напряжение на входе канала на землю, через переход колектор - эмитер внутреннего транзистора монетоприемника. Получим короткий импульс логическим уровнем 0В вольт и длительностью 100мс( которая настраивается через сервисное ПО). Напряжение с необходимым логическим уровнем необходимо подать через соответствующий резистор.Считав ко-во импульсов на всех каналах и просуммировав, зная какой номинал монеты привязан к каналлу, можно узнать общую сумму. Всего можно запрограммировать до 6 монет в базовой версии, по каналу на монету. Пин N6 позволяет запретить работу монетоприемника и не принимать монеты.
Присутствует колодка из 6 дип переключателей, которые отвечают за номера задействованных каналов, а также с помощью них программируется монетоприемник.
Подключение к ПК выполняется по UART, через 6 пиновый разьем.Есть сервисное ПО, где можно настроить длительность импульса после распознавания монеты , тип интерфейса, выполнить диагностику и другое.
В зависимости от того распознана ли монета у нее два варианта пути.
Алгоритм обработки манетоприемника может быть следующим.Вешаем каждый канал на отдельную ногу микроконтроллера с прерыванием по нисходящему и восходящему фронту.На соответствующих пинах включаем подтяжку.В обработчике прерывания. По нисходящему фронту запускаем таймер для контроля длительности импульса.Определяем номер канала который вызвал прерывание. Останавливаем таймер по восходящему фронту.Сравниваем длительность импульса с требуемой.Если совпадает увеличиваем счетчик монет на номинал канала вызвавшего прерывание.
Давайте разберем и посмотрим что внутри.
Плата покрыта лаком распознание основных микросхем затруднительно.
Имеется 3 индуктивных датчика в виде катушек индуктивности помещенных в ферритовый магнитопровод и три инфракрасных светодиода установленных вряд на одном расстоянии и направлены внутрь монетоприемника. С помощью них можно контролировать прохождение монет через монетоприемник, определять момент измерения для индуктивных датчиков.Определения диаметра под вопросом хотя заявлена эта функция и он его определяет в попугаях.Они расположены практически по прямой на одинаковом расстоянии.Если закинуть манету то высота тоже примерно одинаковая.Но зная время за которое проходит монета между отверстиями и растояние между отверстиями можно что-то вычислить. Ниже есть еще парочка ик светодиодов с приемниками.Установлены до и после электромагнита,который срабатывает при удачном распознавании монеты, когда. монета соответствует одному из задействованных каналов.ИК передатчик и приемник установлены на одной стороне благодаря отражающей пластине на противоположной стоне.Катушки имеют разные параметры по намотке и сечению провода.
Сопротивления катушек на плате должно быть 10, 50 и 20 Ом , не выпаивая катушки эти значения немного ниже.
С обратной стороны еще три катушки запаяно на шлейфе , расположены напротив катушек которые установлены на плате и также имеют разные параметры . Вместе с ними распаяно 3 ик приемника. Если смотреть сопротивление тестером то сопротивления должны быть в раене 20 и 10 Ом.
Работа индуктивных датчиков основана на изменении амплитуды колебаний генератора при внесении в активную зону сенсора металлического(ферромагнитного,магнитного) материала.
Генератор вырабатывает синусоиду, которая подается на катушку с сердечником и возникает электромагнитное поле . При попадании в зону поля датчика металла, в нем образуются вихревые токи. Создается встречный магнитный поток который гасит колебания поля сенсора и амплитуда колебаний генератора уменьшается.
Выпрямив напряжение диодным мостом, можно выработать аналоговый сигнал, который будет меняться в зависимости от расстояния до чувствительного материала.Размах сигнала может быть подогнан с помощью операционного усилителя.
Каждая из трех пар катушек работает на разной частоте генератора.Одна из 3 пар работает на частоте около 120kHz, другая на ~16 килогерцах, третья на ~60. Те же частоты можно увидеть с обратной стороны на противоположных катушках.
Открывая крышку монетоприемника можно раздвинуть катушки друг относительно друга. На 16 килогерцах со стороны крышки при ее открытии ничего не меняется, на остальных двух изменяется частота и немного амплитуда.На стороне платы катушки с частотами генератора около 120 и 60 килогерц ведут себя также, меняется частота и немного амплитуда. По другому ведут себя 16 килогерц, амплитуда сильно падает.
Это можно объяснить : катушки на 16 килогерц работают в паре, по принципу трансформатора, генератор синусоидального напряжения подключен только к одной катушке на стороне крышки, c другой катушки снимается напряжение.
При внесении металлической линейки в чувствительную зону датчиков со стороны крышки ,генератор 16 килогерц амплитуда не меняется. 60 килогерц амплитуда заметно падает и 120 килогерц амплитуда заметно падает.Из этого можно сделать вывод что генератор 16 kHz , подключается на напрямую к катушке, а не через сопротивление с которого и снимается напряжение в приведенной схеме индуктивного датчика.
Сторона платы 120 килогерц амплитуда падает с 1.8 вольта до 0,9. 16 килогерц амплитуда падает практически до нуля . 60 килогерц с 2.2в падает на половину. Что мы имеем 4 катушки работают раздельно как обычный индуктивный датчик. Другие две, работают в паре по принципу работы трансформатора, одна катушка передает свою энергию другой .
Есть программное обеспечение которое позволяет проводить пере прошивку, калибровку,настройку и диагностику монетоприемника.
В качестве диагностики можно проверить работу каждого из каналов монетоприемника и срабатывание электромагнита.
Есть возможность отображения последней принятой монеты. Можно проверить
Можно получить значения со всех сенсоров опуская монеты в монетоприемник, значения могут быть в раене от 0 до 255, скорее всего для обработки индуктивных сенсоров задействованы 8 битные АЦП.
Смотрите ролик на эту тему!!!!
автор канала ElecroHobby Борис Ильковец.
