スナックマシンでArduino

この投稿は、Arduinoに基づいた自動販売機をシンプルで手頃な価格の電子機器で満たすという話の続きです。 そして確かに-プラットフォームの機能は無限です！ したがって、2番目のマシンは、チップ/水/チョコレート/などを販売するスナックマシンです。











主なことは開始することです！ マシンを購入したいという欲求は、コーヒーを飲んだ最初のマシンを思い浮かべた後に現れました。 多くの訪問者がおいしいコーヒーで何かをかみたがっていました。



彼はすべての自由時間をネットワークのオープンスペースとテーマフォーラムに費やしました。 中古のスナックマシンの販売広告に基づいて、私はすでに印象的な量（単純なマシンで約10万ルーブル）を節約する準備をしていました。

そして、ここは幸福です-簡単な詰め物（以前に販売されていた雑誌や新聞）を2万ルーブルで販売するという発表がありました！ 街中を配達するためのプライベートトレーダーと呼ばれる一言一言。 300キログラムの鉄が積み込まれました。



など。 デバイスの所有権の最初の月-その充填が完全に認識され、ネットワークに接続されてテストされます。 以前は非常に普通のスナックマシンでしたが、要求に応じて、棚ごとに2つの製品（および製品ごとに2つのモーター）の販売のために頭脳が変更されました。 追加のギアボックスを取り、接続するだけで-状況は変わりません-脳は完全にフラッシュされ、彼はそれ以上の商品を売ることができませんでした。 「アップグレード」を行った会社に電話をかけて、整理整頓の量を見つけました-コントローラーソフトウェアを更新するためだけに約1万ルーブル。 ところで、Atmel Mega-168チップがボード上にありました。これは、優れたArduinoに少し似ています。 しかし、悲しいかな、それを自分で変更するには、さらに周辺機器の操作を理解するには、さらに多くの時間を費やす必要があります。

私たちは自分で機械の頭脳を作ります

機械からすべての電子機器を取り外し、彼は彼女の家を引きずりました。 電話をかけてギアボックスの動作を確認した後、Arduinoと周辺全体を接続する図を描き始めました。

最初のテストアセンブリはArduino Nano（freeduino）で機能し、任意のアルゴリズムを使用して出力エンジンをオンにすることができました。



並行して、棚に商品のレイアウトが描かれました。 例としてインターネット全体を検索し、市内のショッピングセンターでスナックマシンを検索し（棚の商品の場所と数量を撮影しました）、マシンの図を描きました。 最初の2つのシェルフに標準の4製品（チップ/クラッカーの幅広いパック）が見つかりました。 8つの製品（バー、Cookie）用の1つの棚。 水筒用の棚（7製品）。

最初のタスクは、商品分配エンジンをオン/オフにする方法を学ぶことです

エンジン、またはギアボックスを備えたモーターは、通常の12V電源によってオンになります。 ギアボックスのシャフトにはmikrikがあり、これは完全な回転に反応します。 スチールスプリングもシャフトに接続されており、その中に商品が折り畳まれています。 完全な回転により、製品は端に移動し、最初の「スニッカーズ」が引き出しに落ちます。



商品のレイアウトがあれば、いくつのモーターが商品を生産するかを理解することができました。 23個のモーター。 3つのシフトレジスタ74HC595が直列に接続された回路が実装されました。 しかし、最初のテスト、またはマシンの電源を入れたとき、レジスターは希望どおりに踊り、その結果、すべてのエンジンがランダムに1秒間回転しました。 実装図を見ると、バルブ制御ピンを見逃していることがわかります。このピンがないと、出力が送信データに応答しませんでした。 しかし、それは何でしたか...私はArduino Megaに加えて、エンジンを制御するためのバイポーラトランジスタを使用する必要がありました。 23のArduino出力が商品の発行に使用されていることがわかります。 一方では、これは多すぎるように思われ、他方では、必要性があります。 おそらく次のバージョンでは、シフトレジスタを再試行します。







上から下の写真：プラスチックケースに入ったArduino Mega、トランジスタとコネクタを備えたブレッドボード、製品とディスプレイを選択するためのキーボード用のコネクタを備えたブレッドボード。

2番目のタスクは、キーボードを接続することです

最初、このタスクは私にとって最も難しいように思われました。 しかし、キーボードを調べてみると、そこにはコントローラーがなく、通常のマトリックス方式（列と行）が使用されていることがわかりました。 私は簡単な方法でそれをしました-6ラインのために異なる電力が供給されます（5vから0.5まで、抵抗器を通して）。 また、3列からアナログ入力を介して電圧が読み取られます。 合計で、3つの入力のみを使用して、6x3キーボードのボタンを読み取ることができます。

3番目のタスクは、ディスプレイを接続することです

ボードには4つの8セグメントLEDディスプレイが取り付けられており、LEDドライバーはシフトレジスタのように機能します。 通常のレジスタとデータシートを使用した例を使用して、ドライバーはドライバーをクロックする関数を正常に作成し、ビットを順番に出力しました。 さらに、同じレジスタを介してオンになる2つの追加のLED。



このディスプレイが機能したときの驚きを想像してください！ これは、完成した関数をコピーしてコントローラーで実行するだけではありません-それは別のものです。 さらに、実際のLEDディスプレイはLCDディスプレイよりも涼しく見えます。 テスト中、私はその上で夜の2番目のカウンターを開始し、ランニングラインだけを立ち上げました。 さらに、文字はシフトレジスタではなく、そのプログラムによって生成されます。レジスタは、点火する必要があるビットを受信するだけです。 すべての数字の配列、いくつかの文字（単語Errの場合）、およびキャッシュインシンボル（等号）がプログラムに追加されました。

4番目のタスクは、資金を受け取ることです

この写真では、請求書受領装置、支払いモジュール、コイン用のチューブを備えたコイン受領装置、キャッシュドロワー、およびワイヤの束を見ることができます。これはオタクのマシンです。



このマシンには、変更を発行する機能を備えた紙幣受け入れ装置と硬貨受け入れ装置がすでにありました。 プロトコルは1993年ですが、実装が非常に難しいMDBプロトコルで動作します。 実際、これは通常のシリアルプロトコルですが、いくつかの注意事項があります-8データビット+パリティビット。パリティではなく、送信の方向を示します。 ArduinoのSoftwareSerialライブラリで自分用のロジックを作成することはできましたが、別の要因が浮上しました-コマンドと応答の間の遅延は5msを超えてはならず、そうでなければタイムアウトと見なされます。 リアルタイムで支払いと通信する必要があり、ほとんどの場合、これに割り込みを使用します。

com-portデバッガーを使って飛行する夜は、何にもつながりませんでした。

しかし、解決策が見つかりました-ウクライナの同胞からのサードパーティC-MDBモジュール。 このモジュールは非常に優れています-このプロトコルを使用した支払いで動作し、通常のcom-portで必要なデータを提供します（支払いの特性、受け入れられたコイン/請求書の種類、貯金箱の状態）。

最後のタスクは、すべてをまとめることです。

すべてを分析した後、このLinux CentOSベースのマシンに通常のシステムユニットを追加することにしました。 棚の下のマシン内の場所の利点は、商品の保管とシステムエンジニアの両方にとって大きな利点です。 このコンピューターに割り当てられている機能：

• ログ、商品、お金、購入の会計を備えたWebインターフェイス。
• 支払いモジュールとの通信（PHPのデーモン）;
• インターネット経由のアクセス（設置場所には、専用IP、ポート転送を備えた有線インターネットがあります-Webインターフェイスとsshは携帯電話からもアクセス可能です）。
• マシン内部のウェブカメラ;
• オーディオの伴奏とヒント（アイデアの中ではどのくらい正確か）。

どのようにすべてが接続されていますか？

Arduinoは標準出力を介してUSB経由でシステムユニットに接続されます。 通常モードでは、com-portが表示されます。このポートでは、Arduinoがログを書き込み、デーモンからの応答（価格要求）を受け取ります。



C-MDBモジュールは、システムユニットの標準com-portを介して、金銭に関する情報をデーモンに転送します。デーモンは、すでに金銭に関する情報のみをArduinoに転送します。



エンジン、キーボード、ディスプレイはArduinoにのみ接続され、制御されます。 ところで、今ではある種のマスターデバイスはまさにArduinoです。 彼女は商品の発行を決定し、コンピューターに価格を要求し、ディスプレイの表示を制御し、エンジンを回します。 次のバージョンでは、すべてのロジックをシステムユニット（デーモン）に転送します。Arduinoは実行機能のみを残す必要があります。マシンのバグを修正するためにラップトップを持って出かけなければならない場合があるためです。 また、SSHでは、PHPでデーモンを修正する方がはるかに簡単です。



そして、Webインターフェースはただの火です！ リアルタイムで、売上、ボックス内の残りのお金、購入後の商品の残高に関する情報、操作のログ、メッセージを確認できます。 同じ場所でウェブカメラを見たかったのですが、それは私からは始まりません。 突然、ソリューションを手伝ってくれる人：ID 0c45：608f Microdia PC Camera（SN9C103 + OV7630）、写真を撮ろうとすると（cat / dev / video）-カーネル：usb 3-2：初期化が再び失敗しました。 次のオープンで再試行します（）



デーモンは純粋なPHPで記述されており、支払いモジュールのcomポートを監視し、comポートと通信して、すべての情報を記録します。 そして、USB-COMポートはArduinoからリッスンしています-ログを書き込み、価格リクエストに応答します。 途中で、彼はMySQLで販売された商品の記録を保持し、販売が成功した後、個人のメールボックスにも電子メールを送信します（1日に数十件の販売が見られます）。



スピーカーは、オーディオカードの出力に含まれています。 音の誘惑と接頭辞を人（組織内の静かで通行可能な場所）に録音したかったのです。 さらに、モーションセンサーをArduinoに接続しました。Arduinoは近くの人の通過に反応します。 モーションセンサー専用のプレフィックスをオンにすることを計画していましたが、まだフレーズを記録していません。 効果は単に驚くべきものですが！

機械の1年間の動作-結果

私が言いたいこと-Arduinoは、脳を鉄の箱にするためのより簡単で安価な方法であるだけでなく、自分でそれを行う絶好の機会でもあります！ はい、不注意でマシンを起動できない場合（たとえば、パワーが低下し、エンジンがコカコーラを締めるのに十分な強度を持っていなかった）、子供たちの間違いがありましたが、このため、これらすべてのテストに合格することが可能です。



Webインターフェイスを開いたので、この期間中に1355件の販売があったと言えます。 はい、私は悔い改めます-そして私は頻繁に自分でコカコーラを購入します-それをより高価にしますが、より快適にしましょう:) そして、それは利益と喜びだけをもたらします！

そして今、計画について！

2日後、炭酸飲料の販売のためのインストールが到着します（タップなしでのみ、バーとまったく同じです）。 それをコーヒーマシンの上にインストールし、コントロールをこのマシンの頭脳に接続することで、単一の支払いシステム、単一のコントロール、無限の可能性を備えた2台のペアマシンを手に入れることができます！ また、コーヒーの価格をスケジュール（例：午前9時から午前11時まで）で引き下げ、バーコードを配る（5つのバーコードを収集してコーヒーを無料で手に入れる）ことができ、「自分の」コーヒーを注ぐ便利な方法（例えば、 ibuttonタブレットまたはスマートカードによる）、SMSによる支払いなどがあります。



そして最後に、マシンはクールだと言いたいです！ 開発者からだけでなく、ユーザーからもクール-便利で高速です！ 彼にチートをさせますが、彼は意図的にそれをしません（ライトが点滅し、それだけで、画面上のクレジットが消えました）。 自動機械は、24時間営業であり、彼のお金と品物に対する彼の完全な信頼です。 彼は盗むことも、主人をだまさないこともあり、販売の成功や間違いについて昼夜を問わず電子メールを送り、無料の飲み物で彼を治療することができます。



コメントでは、このようなマシンに追加できる他の機能を聞いてうれしいです。