参考文献

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下载我们的免费GreenPAK设计软件[1]，打开。gp文件[2]，并使用GreenPAK开发工具[3]在几分钟内将设计冻结到您自己的定制IC中。

雷竞技电竞平台Dialog Semiconductor提供了一个完整的应用笔记[4]库，包括设计示例以及Dialog IC内的功能和模块的说明。

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介绍

本应用程序笔记将描述如何使用GreenPAK™创建一个储蓄罐硬币计数器。这个储钱罐计数器将利用三个主要组件:

• SLG46531V: GreenPAK IC充当传感器和显示值之间的解释器。它也是负责降低整个电路功耗的IC，通过实现PWM驱动第二元件。
• 的CD4026: CD4026是用于驱动7段LED显示屏的专用IC。它与CD4033非常相似，它也可以用来驱动应用程序笔记中使用的显示器。然而，建议使用CD4026作为它的Display Enable IN引脚将允许我们通过实现PWM来降低功耗。
• 的DC05: DC05是我们将要使用的7段LED显示屏。有几种不同尺寸和颜色的显示器。选择一个最符合你口味的。

系统操作

该系统使用4个7段LED显示器(DC05)，每个显示器可以显示0到9之间的数字。使用四个显示器，我们可以实现从0到9999的范围，这是一个足够高的平衡一个典型的小猪储蓄罐。DC05的Pinout如图1所示。

每个DC05都需要一个驱动程序来存储和显示该值。CD4026和CD4033是很好的选择，从5到20伏特的操作范围，我们可以使用它们甚至大广告牌。两个驱动器将通过序列从0到9与每个脉冲发送到时钟(引脚1在图2)。

在本应用笔记中，我们将使用CD4026，因为它提供了节省电力的可能性。图2显示了CD4026的Pinout。

每当CD4026在它的“时钟”输入上接收到一个脉冲时，它的内部计数器就增加一倍。当计数器值为9,CD4026被加一个时钟时，它在“CARRY OUT”上输出一个脉冲，然后转到0。通过这种方式，您可以通过将“CARRY”信号连接到数组中的下一个CD4026来实现从0-9999的计数器。我们的工作是将第一个CD4026的硬币值转换成脉冲，然后它将完成其余的工作。图3显示了两组CD4026和DC05的基本概念。

GreenPAK负责识别硬币的种类，并为每个硬币分配正确的脉冲数。在本应用笔记中，我们将使用价值为1、2、5和10 MXN的硬币。然而，这里讨论的所有技术都可以应用于任何使用硬币的货币。现在，我们必须想出一种方法来区分不同的硬币。有几种方法可以做到这一点，包括利用硬币的金属成分和硬币的直径。本应用笔记将使用后一种方法。

表1显示了本应用笔记中使用的所有MXN硬币的直径，以及美国硬币的直径进行比较。

价值	在毫米直径	货币
1	21	麦根
2	23	麦根
5	25．5	麦根
10	28	麦根
1	19.05	我们分
5	21.21	我们分
10	17.91	我们分
25	24.26	我们分
50	30.61	我们分
1	26.49	美元

有几种方法可以确定硬币的直径。例如，我们可以使用如图4所示带有硬币大小孔的板。利用光学传感器，我们可以在每次硬币穿过一个孔时发出信号，并以脉冲形式发送相应的值。这个解决方案比我们将使用的这个应用笔记更大更笨重，但它可能更容易为业余爱好者构建。

我们的解决方案将使用从损坏的玩具中取出的机制，如图5所示。这将是一个相对简单的任务，以木材建立一个复制品。

硬币可以插入图5中机制左侧边缘的槽中。根据硬币的直径，这个槽将被压下一定的距离。用黄色圈起来的金属片将用来表示硬币的大小，弹簧将把插槽推回到开始的位置。每次插入硬币时，该传感器将激活多个读数;例如，当插入一枚10 MXN硬币时，传感器将短暂地接触1、2和5的值。我们在设计的下一部分必须考虑到这一点。

GreenPAK设计实现

系统的工作方式如下:

1. 传感器处于启动位置。
2. 一枚硬币被插入。
3. 传感器根据硬币的直径从最小的直径移动到正确的直径。
4. 弹簧将传感器返回到初始位置。

例如:一个10 MXN硬币会将传感器从起始位置移动到1 MXN位置，然后是2 MXN位置，然后是5 MXN位置，直到最后到达10 MXN位置，然后返回到初始位置。

为了处理这个问题，我们将在GreenPAK中实现一个单向ASM，如图6所示。

一旦传感器处于开始位置，ASM的状态决定了系统将发送多少脉冲。

对于发送脉冲的系统，必须满足三个条件:

1. 系统必须处于有效状态(1 MXN、2 MXN、5 MXN或10 MXN)。
2. 传感器必须处于启动位置。
3. 必须要发送脉冲信号。

计数脉冲是一项困难的任务，因为计数器将输出一个HIGH当值达到，它也将发送一个HIGH当计数器复位。如果计数器未复位，则输出将保持高电平。

解决方法很简单，但很难找到:数到硬币值加1，然后重置主振荡器，使传感器上升沿回到起始位置。这将创建第一个脉冲，将使当前状态的计数器计数到硬币的价值。然后，添加一个OR门到CLK输入的输出(连同来自振荡器的信号)，以实现系统的复位。

图7描述了这种技术。

当计数到硬币值后，系统发送一个复位信号给ASM返回到INIT。图8提供了对ASM的详细了解。

RESET_10_MXN使用与上面描述的稍微不同的系统，使用一个额外的状态来重新启动整个ASM，因为每个状态可以拥有的连接数量是有限的。RESET_10_MXN是通过进入RESET状态实现的，这是ASM的OUT5为LOW的唯一状态。这成功地返回到INIT状态，没有任何问题。

CNT2、CNT3、CNT 4和CNT5除了计数器的值(如图9所示)外，其他参数相同。

当CD4026使用信号的上升边来推进其序列时，该系统计算上升边的值。为了调试的目的，选择了一个低频率。使用更高的频率是有用的，而且不会有大的问题。

为了在任何其他货币中执行这一应用笔记，只需将计数器调整为硬币的价值加1。

使用其他传感器将使这个系统简单得多，但生产成本将高于通过编程解决这些问题。

测试结果

完整的项目设置如图10所示。

直径可以根据不同的硬币进行调整，而面值可以通过改变使用。gp5文件来改变。

结论

多亏了GreenPAK的产品线，开发这样一个储蓄罐系统变得简单而经济。通过使用PWM信号驱动CD4026 Display Enable IN，可以进一步增强该项目。您还可以使用GreenPAK来生成唤醒/睡眠功能，以降低系统的功耗。这个简单的系统可以用来控制各种硬币接收系统，如自动售货机、街机或硬币储物柜。