Ищу ликбез по эл.схеме электронной копилки.

[Ю_Т]

Приветствую сообщество заклинателей электроники!
Преамбула

Спойлер

На просторах одного видеохостинга мною была обнаружена электронная версия копилки, которая умеет считать монетки. Появилось желание стать владельцем оной, но не просто владельцем, а прям собрать самому из компонентов. Два препятствия на моём пути, мои познания в электронике ограничиваются знанием с какой стороны держаться за паяльник и собственно недостаточно подробной для меня "схемой" представленной автором.

"Схема"

Спойлер

Прошу помочь мне в следующих вопросах:
- Подойдёт ли один из транзисторов имеющихся у меня для данной вещицы - 2N7000TA N-канал, 60в, 0.2A [ТО-92] /Fairchild или КП103К1, P-канал, [TO-92 / КТ-26] или лучше позаимствовать один из БП для компьютера?
- Нужно ли изменить номиналы резисторов (или вовсе убрать) подпаянных к транзистору при его замене на аналоги?
- спасут ли конденсаторы на плате dc/dc преобразователя от высокочастотных помех?
- Хотелось бы заменить тактовый переключатель S2 на что-то, что не потребует отдельного воздействия с моей стороны, а будет приводится в действие самой монетой. Есть ли подобное решение среди электронных компонентов?

[mickbell]

Интересно, откуда именно эта картинка. Там ведь, наверно, есть и описание.
Ну а пока неизвестно, что это и откуда, посмотрим на неё.
Что видим? Синенький прямоугольник в середине - явно одна из плат Ардуино. Уже только одно это настораживает: она ведь содержит микроконтроллер, то есть устройство, которое требует программирования и без него работать не будет - всё равно как большой компьютер без софта и даже без операционной системы. А всё остальное - типы транзисторов, номиналы других элементов - это уже мелкие, несущественные детали.

[Ю_Т]

Описания того что мне нужно нет. От этого и вопросы. Скетч для Ардуино есть. mickbell, детали хоть и мелкие, но типы и номиналы существенны.

[mickbell]

Ну если со скетчами разберётесь, то уже проще.
Непонятно, что такое другая платка, зелёная. DC/DC преобразователь - это я понял, нужны подробности.
Остальное. Какой ставить транзистор, зависит от того, что он будет включать, от нагрузки. На этом рисунке - эта самая платка преобразователя с неизвестными параметрами, поэтому пока про транзистор сказать ничего не могу.
Номиналы резисторов, связанных с этим транзистором, от его параметров практически не зависят. Однако могут зависеть от задач, возлагаемых на транзистор. Скажем, если требуется ШИМ, то, возможно, придётся уменьшить номинал последовательного резистора с сотни ом где-то до десяти. В случае нечастого включения-выключения номиналы некритичны, могут меняться в разы и это никак не повлияет на работу.
Про конденсаторы и ВЧ помехи - тут надо задавать вопрос более конкретно. Как минимум: какие находящиеся поблизости устройства могут быть подвержены помехам от него? Вообще-то иногда случается, что приходится ставить LC-фильтры по входу и по выходу DC/DC преобразователя, но довольно редко.
Возможность работы устройства без кнопки зависит от того, чем оно питается. Если питание батарейное - то будут проблемы. А если от, скажем, сетевого блока питания, то можно. Тогда светодиод должен будет постоянно работать, а МК не должен спать, а должен быть постоянно готов считать монетки. На это будет уходить энергия.

[Ю_Т]

Непонятно, что такое другая платка, зелёная. DC/DC преобразователь - это я понял, нужны подробности.

Повышает напряжение до 5 вольт, т.к. планирую питать от батареки типа АА или от аккума типа 18650. При таком питании дисплей заметно менее контрастен. Вот этот преобразователь на али https://ru.aliexpress.com/item/5V-DC-DC ... 91770.html

Однако могут зависеть от задач, возлагаемых на транзистор.

Назначение сего транзистора мне не известны, у меня нет соответствующего образования. Мне казалось что знающий человек это поймёт исходя из "схемы".

Про конденсаторы и ВЧ помехи - тут надо задавать вопрос более конкретно. Как минимум: какие находящиеся поблизости устройства могут быть подвержены помехам от него?

Без конденсаторов система начинает сходить с ума и думает что через неё проходят монеты и начинает их считать, хотя монет по факту через нее не проходит. Получается что импульсник даёт помехи на что-то (МК?) внутри схемы.

Возможность работы устройства без кнопки зависит от того, чем оно питается. Если питание батарейное - то будут проблемы. А если от, скажем, сетевого блока питания, то можно. Тогда светодиод должен будет постоянно работать, а МК не должен спать, а должен быть постоянно готов считать монетки. На это будет уходить энергия.

Была идея заменить S2 на металические пластины установленные в щель для монет, т.е. замыкать цепь и будить МК будут сами монеты. Но хотелось бы что то более изящное.
С ардуино будет удалён светодиод и контроллер питания, вообщем в режиме простоя планируемое потребление 0,07 мА.

[mickbell]

Мне казалось что знающий человек это поймёт исходя из "схемы".

Это не всегда возможно, какой-то минимум информации необходим. Ну да помаленьку начинает проясняться. Транзистор стоит в цепи питания преобразователя, отключая его на время сна. Его параметры, как я уже говорил, должны соответствовать нагрузке. Прикинем её. Надо знать, какой ток потребляет индикатор. Напряжение его питания знаем - пять вольт. Отсюда можем узнать потребляемую индикатором мощность. Несколько больше мощность будет на входе преобразователя - из-за его КПД. Максимальный ток, который преобразователь потребляет от источника, будет при минимальном его напряжении - в данном случае это 1 вольт. Если хотите это знать - ищите параметры индикатора. А пока поступим проще: будем исходить из параметров самого преобразователя. По 5 вольтам он способен выдать 500 мА, то есть мощность его нагрузки - максимум 2.5 Вт. КПД подобных преобразователей обычно близок к единице; если примем 0.7 - думаю, не сильно ошибёмся. Получается, что при напряжении питания 1 В преобразователь будет потреблять не более 3.6 А. Многовато, конечно, для питания от АА. Но тут мы вспомним, что сама ардуина работоспособна минимум от 2.7 В, при таком напряжении ток потребления преобразователя не превысит 1.3 А. Полевой транзистор должен быть рассчитан на ток не меньше указанного. Упомянутые, получается, не подойдут. Можно купить более мощные в каком-нибудь магазине или в китайпосылторге (алиебэй), или снять с какой-нибудь дохлой техники. Если задаться реальным потреблением индикатора, то, скорее всего, всё окажется не столь печально.
О помехах. Чтобы МК не сбивался, достаточно будет правильно выбранных и правильно установленных блокировочных конденсаторов. Об этом поговорим обязательно, есть нюансы.
Как активизировать МК при появлении монеты - эту проблему сложно решать, не зная конструкции копилки. Первое, что приходит в голову - небольшая крыльчатка, которая провернётся от упавшей на неё монетки, но можно и так:

Была идея заменить S2 на металические пластины установленные в щель для монет, т.е. замыкать цепь и будить МК будут сами монеты.

В этом случае светодиод с фотодиодом становятся не нужны. Правда, появляется проблема дребезга контактов. но она решается программно. Возможно, это как раз и есть выход из положения.
Об индикации. Если уйти от ЖКИ, а для индикации взяьт светодиодные 7-сегментные индикаторы, то исчезнет необходимость в преобразователе и полевом транзисторе с обвязкой, сама схема станет предельно простая, а светодиодные индикаторы читаются лучше, чем ЖКИ. Не хотите переделать?

Последний раз редактировалось mickbell Сб июл 22, 2017 20:50:17, всего редактировалось 1 раз.

[АлександрЛ]

Ю_Т писал(а):

Назначение сего транзистора мне не известны, у меня нет соответствующего образования. Мне казалось что знающий человек это поймёт исходя из "схемы".

Ну, "исходя из схемы", как мне показалось, этот трЯМзистор управляет питанием преобразователя индикации - если дураина может, судя по той же "схеме" работать при напряжении от 1,5 до 4-х вольт, то дисплею нужно 5 вольт- этим занимается преобразователь... Судя по всему- вот такой:
https://ru.aliexpress.com/item/5V-DC-DC ... 8a51b3fbef
А транзистор- N канальный полевик (FET).. Скорее всего туда можно поставить любой, который потянет нужный ток (допустим, что- то около 500 мА)
На счёт дисплея- Hz.. это может быть такой:
https://ru.aliexpress.com/item/4-Bits-D ... 8.8.1art1H
или такой:
https://ru.aliexpress.com/item/Free-Shi ... .59.1art1H
или ещё такой:
https://ru.aliexpress.com/item/Yellow-b ... .13.1art1H

[Ю_Т]

при таком напряжении ток потребления преобразователя не превысит 1.3 А. Полевой транзистор должен быть рассчитан на ток не меньше указанного. Упомянутые, получается, не подойдут. Можно купить более мощные в каком-нибудь магазине или в китайпосылторге (алиебэй), или снять с какой-нибудь дохлой техники. Если задаться реальным потреблением индикатора, то, скорее всего, всё окажется не столь печально.

Дело в том, что все платы уже заказаны, уже по пути ко мне. Получается мне проще распаять один из двух БП имеющихся в наличии на предмет мосфета. И видимо придется отказаться от АА в пользу 18650, кой у меня есть.

В этом случае светодиод с фотодиодом становятся не нужны.

Думаю что всё же от фотопары не отказаться, т.к копилка не просто считает кол-во монет, но и определяет номинал и суммирует эти номиналы исходя из длительности прерывания сигнала в фотопаре исходя из размера монет.

Не хотите переделать?

Хотел бы, но это добавит недели две ожидания сего индикатора, а мне уже не терпится собрать и применить это чудо) Придётся использовать то, что есть.
АлександрЛ преобразователь вроде бы верно угадали/подобрали, спасибо). Всё кроме рассыпухи уже заказано, с этим вопросов нет. Сама рассыпуха приобретена в Чип и Дип. Единственное чего я опасался это... скажем так излишнего флегматизма консультанта и опасение оправдалось. Как я понял из рассуждений mickbell (огромное спасибо за помощь и внесение ясности) мне выдали не те транзисторы и ещё подсунули один 10 Ом вместо 10 кОм. Но кажется я нашёл вышеперечисленное в том самом БП)
Для полной ясности, подскажите пожалуйста, есть ли какое то общее отличие в маркировке (может быть даже экстерьере) между p-канальным и n-канальным транзисторами? Или нужно будет посмотреть маркировку каждого и заглянув в справочник, понять это n или p?

[mickbell]

Ю_Т писал(а):

Дело в том, что все платы уже заказаны, уже по пути ко мне. Получается мне проще распаять один из двух БП имеющихся в наличии на предмет мосфета.

Вы же в Москве живёте? Съездите в Чип-и-дип, там этих транзисторов - на любой ток и корпус.

Ю_Т писал(а):

И видимо придется отказаться от АА в пользу 18650, кой у меня есть.

Дайте ссылку на индикатор - может быть, там есть данные по потреблению им тока, пересчитаем.

Ю_Т писал(а):

Думаю что всё же от фотопары не отказаться, т.к копилка не просто считает кол-во монет, но и определяет номинал и суммирует эти номиналы исходя из длительности прерывания сигнала в фотопаре исходя из размера монет.

Бывают монеты разного достоинства и примерно одного диаметра. Бывает, что одинаковые монеты падают с разной скоростью. По мере разрядки батареи, возможно, будет меняться время импульса при прочих равных условиях. Итог: думаю, метод определения номинала ненадёжен. Если, конечно, оно не критично...

Ю_Т писал(а):

Не хотите переделать?

Хотел бы, но это добавит недели две ожидания сего индикатора, а мне уже не терпится собрать и применить это чудо) Придётся использовать то, что есть.

Опять же - Чип-и-дип как вариант.

[Ю_Т]

Вы же в Москве живёте? Съездите в Чип-и-дип, там этих транзисторов - на любой ток и корпус.

В ЧиД ехать нужно либо со знанием дела, коего у меня нет, либо с конкретным списком. Если я правильно понял, мне подойдёт практически любой n-канальный транзистор. Выпаять его мне не проблема. Благо есть от куда.

Дайте ссылку на индикатор - может быть, там есть данные по потреблению им тока, пересчитаем.

https://ru.aliexpress.com/item/Special- ... 24495.html

Бывают монеты разного достоинства и примерно одного диаметра. Бывает, что одинаковые монеты падают с разной скоростью. По мере разрядки батареи, возможно, будет меняться время импульса при прочих равных условиях. Итог: думаю, метод определения номинала ненадёжен. Если, конечно, оно не критично...

Мне думается это самый надёжный способ из доступных мне. Если не менять угол наклона монетопровода и не вталкивать монеты в него, то вариативность скорости падения минимальна, теоретически. А на практике- нужно испробовать. Проверить так сказать "научным методом тыка" Более точный способ разве что распознавание изображения монеты, но в эти дебри я не полезу, во всяком случае не сейчас)

[mickbell]

Нету там никаких характеристик. Думаю, однако, что, если не включать подсветку (или если её там нет), то жрать будет немного, вряд ли даже 50 мА. Отсюда: транзистора на полампера хватит. Нюанс: желательно, чтобы он был с "логическим" управлением, то есть напряжение, подаваемое на затвор, было достаточно небольшим. International Rectifier маркировал такие мосфеты буквой L: обычный IRF530, с "логическим" управлением - IRL530. А так-то - подойдёт практически любой в более-менее крупном корпусе.

[Ю_Т]

mickbell у дисплея подсветка есть. В активном режиме после доработки напильником копилка потребляет 68-70 mA, в режиме ожидания 0,06-0,08 mA.

International Rectifier маркировал такие мосфеты буквой L: обычный IRF530, с "логическим" управлением - IRL530. А так-то - подойдёт практически любой в более-менее крупном корпусе.

За наводку спасибо. Заодно загуглю расшифровку маркировки полевых транзисторов.

[mickbell]

Ну это ещё терпимо, тем более что светить будет недолго, возможно, хватит и AA. Только не одну штуку надо. Я думаю, три.

[Ю_Т]

mickbell писал(а):

Ну это ещё терпимо, тем более что светить будет недолго, возможно, хватит и AA. Только не одну штуку надо. Я думаю, три.

Последовательно?

[mickbell]

Да. И вот почему. На ардуине стоит какой-нибудь из МК ATMEGA, которые обычно работоспособны в диапазоне питающих напряжений 2.7 - 5.5 В. Один щелочной элемент, будучи свежим, имеет ЭДС 1.6 В, разряжать его можно до 0.8 - 0.9 В, далее он работать перестаёт. Три, соответственно, дают от 4.8 до 2.4 - 2.7 В, что нам и нужно. А если это будут аккумуляторы, скажем, NiMH, то напряжение свежезаряженных будет пониже, а разряженных полностью - примерно такое же, около 2.7 В. То есть три пальца будет в самый раз. Одна штука либо параллельное соединение нескольких даст максимум 1.6 В, что совершенно недостаточно, а ведь МК питается от батареи непосредственно. Кстати, в Атмегах есть "коричневый детектор" (brown-out detector), который можно настроить на 2.7 В (другое значение 4.5 В), он запрещает работу МК при слишком низком питании, когда возможны глюки.

Последний раз редактировалось mickbell Вс июл 23, 2017 19:33:02, всего редактировалось 1 раз.

[musor]

помоему идея бредовая. проще прикрутить мех щетчик из шагометра-по уровню ТС какраз на болщее не тянет
кстати шагомеры есть и цифрокитайские-с дисплем и светом

[mickbell]

Ну что ж так сразу "бредовая"? Пусть потренируется. Аппаратная часть простая, программная - тьфу-тьфу, скетчупы, их много всяких, говорят. Опять же, рассказывают, что можно за денежку заказать написание скетчупа, какой нужен. Чем не заработок - тому, кто не боится этим зашквариться?

[Ю_Т]

mickbell принял, понял. Благодарствую, за ваше время и знания, потраченные на меня.

помоему идея бредовая. проще прикрутить мех щетчик из шагометра-по уровню ТС какраз на болщее не тянет
кстати шагомеры есть и цифрокитайские-с дисплем и светом

В чём собственно бред? По шагомеру вот бред полный, что он мне посчитает? Кол-во монет? А номиналы этих монет он распознает, а сумму выдаст? Обожаю экстрасенсов прям через экран определяют уровень ТС и то, что ему нужно, даже не вчитываясь. Спасибо и на том, musor.

[mickbell]

Ю_Т писал(а):

mickbell принял, понял. Благодарствую, за ваше время и знания, потраченные на меня.

Спрашивайте, если что непонятно, здесь помогут.

Ю_Т писал(а):

В чём собственно бред? По шагомеру вот бред полный, что он мне посчитает? Кол-во монет? А номиналы этих монет он распознает, а сумму выдаст? Обожаю экстрасенсов прям через экран определяют уровень ТС и то, что ему нужно, даже не вчитываясь. Спасибо и на том, musor.

Не обижайтесь, мусор часто говорит дело. Уровень владения электроникой, кстати, вы сразу же объявили в названии темы, так что тут всё честно. Но это делать было не обязательно, здесь и так всё видно. Ничего, однако, обидного в этом нет: все мы в чём-то не специалисты. Что касается номиналов монет: может быть, имеет смысл поставить несколько фотодиодов, чтобы монеты разного диаметра перекрывали разное их количество? Точнее работать будет, чем по времени перекрытия. Если получится осветить их все одним светодиодом, то ток потребления не увеличится.

[Ю_Т]

Уровень владения электроникой, кстати, вы сразу же объявили в названии темы, так что тут всё честно.

Но ещё ниже нет необходимости опускать планку. Хотя спасибо что не предложил абак

Что касается номиналов монет: может быть, имеет смысл поставить несколько фотодиодов, чтобы монеты разного диаметра перекрывали разное их количество? Точнее работать будет, чем по времени перекрытия. Если получится осветить их все одним светодиодом, то ток потребления не увеличится.

Судя по тех. данным представленным автором поделки, счётчик в таком виде достаточно точен. К примеру: разница в размерах двушки и червонца (самые близкие по размерам монеты разного номинала) 1,1мм, однако разница в величинах сигнала порядка сотни. Лишнее покупать и громоздить в цепь торопиться не стану, это я всегда успею.