Monedero electrónico con display LCD 1602 en Arduino

En este post os traigo un sencillísimo monedero electrónico, que dotaremos de un display LCD 1602 con comunicación I2C, para que a través de este, Arduino nos muestre el número de créditos o monedas que vamos insertando a través de la ranura que el monedero electrónico tiene.

Tomaremos como moneda de referencia la de 50 céntimos de Euro, aunque podría ser cualquier otra, por lo que si insertamos cualquier moneda diferente, esta será rechazada por el monedero electrónico y por lo tanto no se tendrá en cuenta un nuevo crédito.

Además este pequeño sistema está dotado de un pulsador, mediante el cual, seremos capaces de bajar un crédito del contador de créditos que muestra el display LCD 1602, cada vez que lo pulsemos.

Una de las grandes ventajas de este monedero electrónico, es que rechaza las monedas falsas, monedas dobladas y arandelas, además de tener gran precisión cuando tiene que diferenciar dos monedas de tamaño muy similar pero de diferente denominación.

Requiere de una fuente de alimentación regulada de 12VDC para su funcionamiento, es decir, para que su circuitería interna y el solenoide estén correctamente alimentados (Pines +12VDC y GND). El monedero nos entregará un pulso eléctrico de unos 2-3VDC a través de su pin “COIN”, cada vez que insertemos una moneda correcta en su interior, y será el encargado de habilitar la interrupción INT0 (pin digital 2) en nuestro Arduino.

Este monedero también está dotado de un pin de salida denominado “COUNTER” que se encarga de enviar un pulso, que pueda ser leído por un contador electrónico externo, cada vez que insertamos la moneda correcta, aunque en este POST no lo vamos a utilizar. Mediante el interruptor NC/NO podemos seleccionar en qué niveles lógicos va a trabajar el pulso de salida del monedero, es decir, o estado normalmente abierto (NO) o normalmente cerrado (NC).

Si seleccionamos NO el monedero cuando está en espera se mantiene todo el tiempo entregando un voltaje en su salida (ALTO). Al momento que recibe una moneda correcta, el monedero corta el voltaje momentáneamente (BAJO) y vuelve a su estado NO en el que entrega voltaje (ALTO). De lo contrario si seleccionamos NC el monedero cuando está en espera, se encuentra en estado cerrado (BAJO) y no entrega ningún voltaje o pulso.

Al momento de recibir una moneda correcta, entrega un pulso (ALTO) y luego vuelve a su estado NC, en el que no entrega ningún voltaje (BAJO).

Alimentación, salidas e interruptor de niveles lógicos

Este monedero puede ser configurado instantáneamente para aceptar prácticamente cualquier denominación de moneda al tiempo que rechaza todas los demás. La configuración para la aceptación de las monedas se establece mediante la inserción de una denominación de la moneda en un espacio llamado “CUNA”, que es donde yo he insertado la moneda de 50 céntimos de Euro.

También, mediante otro interruptor, podemos seleccionar la velocidad correcta de aceptación de la moneda, en definitiva, la velocidad del pulso de salida (pin COIN). Esta velocidad de pulso se encuentra entre los 100 milisegundos (velocidad lenta), 50 milisegundos (velocidad media) y 30 milisegundos (velocidad rápida).

En lo personal siempre trabajo con 100 milisegundos (SLOW), ya que tras varias pruebas es la velocidad más correcta para trabajar con nuestro Arduino.

Interruptor para las velocidades del pulso

Con el potenciómetro de la parte superior del monedero, se ajusta la tolerancia de aceptación de monedas, para una aceptación más o menos estricta (STRICT / más estricta o SLACK / menos estricta).

El funcionamiento del programa es muy simple, es decir, vamos a utilizar la interrupción 0 de Arduino (INT 0), que es la que se va a producir a través del pin digital 2 de Arduino, al que le hemos conectado la señal “COIN” del monedero electrónico.

Por lo tanto, cada vez que se detecte en el monedero una moneda de 50 céntimos de Euro, este manda una señal de nivel alto (HIGH) a Arduino. De esta forma se producirá la interrupción del sistema y se ejecute la Rutina de Servicio a la Interrupción (ISR) que es donde tenemos programado que se incremente en una unidad la cantidad de créditos.

Por otro lado, si presionamos el pulsador con conexión PULL-DOWN, es decir, cambia de nivel bajo (LOW) a alto (HIGH) cada vez que lo pulsemos (aunque a estas alturas ya hemos trabajado multitud de veces con este recurso) para disminuir en una unidad el número de créditos. Como el programa está refrescando constantemente los valores del display LCD 1602, en todo momento tendremos un valor actualizado de los créditos con los que contamos.

Por último cabe decir que el display LCD 1602 le hemos conectado a nuestro Arduino a través de comunicación I2C, soldándole a sus pines el módulo LCM 1602 I2C V1 como ya hemos visto también en POST anteriores.

Lista de Materiales

Arduino UNO Rev.3
Cable USB tipo A-B
Monedero electrónico simple (marca SG)
Módulo LCM 1602 I2C V1
Display 16×2 LCD 1602
Pulsador
Resistencia de 10KΩ
Fuente de alimentación regulada de 12VDC
Monedas de EURO de diferente denominación
Protoboard
Cables de conexión

Código del programa

/*  TITULO: Monedero electrónico con display LCD 1602
 
    AUTOR:
   
    MARIANO DEL CAMPO GARCÍA (@2016) --> INGENIERO TÉCNICO INDUSTRIAL ESPECIALIDAD ELECTRÓNICA
    - FACEBOOK: https://www.facebook.com/mariano.delcampogarcia
    - TWITTER: https://twitter.com/MarianoCampoGa
    - CORREO: marianodc83@gmail.com
   
   
    DESCRIPCIÓN DEL PROGRAMA
   
    Con este programa vamos a controlar el número de créditos (monedas de 50 céntimos de Euro) que
    vamos a insertar por la ranura del monedero electrónico. El número de créditos únicamente
    aumenta en una unidad cuando insertamos una moneda de 50 céntimos de Euro y disminuye en una
    unidad cada vez que accionemos el pulsador. Cualquier otra moneda que insertemos en la ranura
    del monedero será retornada y no se tendrá en cuenta como válida.
   
   
 
    ESQUEMA DE CONEXION
   
                                      +-----+
         +----[PWR]-------------------| USB |--+
         |                            +-----+  |
         |         GND/RST2  [ ][ ]            |
         |       MOSI2/SCK2  [ ][ ]  A5/SCL[ ] |   SCL del módulo I2C conectado al LCD 1602
         |          5V/MISO2 [ ][ ]  A4/SDA[ ] |   SDA del módulo I2C conectado al LCD 1602
         |                             AREF[ ] |
         |                              GND[ ] |
         | [ ]N/C                    SCK/13[ ] |  
         | [ ]IOREF                 MISO/12[ ] |  
         | [ ]RST                   MOSI/11[ ]~|  
         | [ ]3V3    +---+               10[ ]~|  
         | [ ]5v    -| A |-               9[ ]~|  
         | [ ]GND   -| R |-               8[ ] |  
         | [ ]GND   -| D |-                    |
         | [ ]Vin   -| U |-               7[ ] |  
         |          -| I |-               6[ ]~|  
         | [ ]A0    -| N |-               5[ ]~|  
         | [ ]A1    -| O |-               4[ ] |  
         | [ ]A2     +---+           INT1/3[ ]~|  PA
         | [ ]A3                     INT0/2[ ] |  Pin COIN del Monedero Electrónico
         | [ ]A4/SDA  RST SCK MISO     TX>1[ ] |  
         | [ ]A5/SCL  [ ] [ ] [ ]      RX<0[ ] |  
         |            [ ] [ ] [ ]              |
         |  UNO_R3    GND MOSI 5V  ____________/
          \_______________________/
 
  NOTAS:
   - La alimentación y la masa del módulo LCM 1602 I2C V1 van directamente conectadas a VCC (+5V) y GND
     respectivamente.
     - Los pulsadores suelen tener dos pines, que vamos a denominar PA y PB (si es de 4 sólo usamos 2 de ellos)
   - Conexión PULL-DOWN del pulsador.
       - PB conectado a VCC.
       - PA conectado a GND a través de una R=10K ohms.
   - La alimentación (+12V) y la masa (GND)del monedero electrónico van directamente conectadas a +12VDC y GND
     de la fuente de alimentación regulada de 12VDC respectivamente (Externa a nuestro Arduino).
*/
 
  // Importamos librerías
  #include <Wire.h> // Librería comunicación I2C
  #include <LiquidCrystal_I2C.h> // Librería LCD I2C
 
  // Declaración del objeto para el LCD
  // Terminales de conexión del LCD
  //                    addr, en,rw,rs,d4,d5,d6,d7,bl,blpol
  LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 3, POSITIVE);
 
  int interrupcion = 2; // Pin digital para la interrupción (INT0)
  int elimina_moneda = 3; // Pin digital para el botón que elimina un crédito
  volatile int numero_monedas = -1; // Variable que almacena el número de créditos introducidos
  int n = 0 ; // Variable auxiliar
 
  void setup()
  {  
    lcd.begin(16,2);   // Inicializa el LCD para 16x2  
    pinMode(interrupcion, INPUT_PULLUP); // Pin digital 2 como entrada
    pinMode(elimina_moneda, INPUT); // Pin digital 3 como entrada
    // Interrupción 0 (INT0) por el pin digital 2 que activa la ISR en cada flanco de subida
    attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(interrupcion), ServicioMonedero, RISING);
    lcd.setCursor(0,0);
    lcd.write("Inserte monedas");
    lcd.setCursor(0,1);  
    lcd.print("Creditos: 0");
  }
 
  void loop()
  {
    // Si se produce un cambio en el número de créditos
    if(n != numero_monedas)
    {
      lcd.setCursor(0,1);  
      lcd.print("Creditos: ");
      lcd.print(numero_monedas);
      n = numero_monedas;
    }
   
    // Si se acciona el pulsador
    if(digitalRead(elimina_moneda) == HIGH)
    {
      if(numero_monedas > 0)
      {
        // Se reduce en una unidad el número de créditos
        numero_monedas--;
      }  
      delay(200); // Evita los rebotes del pulsador
    }  
  }
 
  void ServicioMonedero() // ISR: Rutina de Servicio a la Interrupción
  {
    // Se aumenta en una unidad el número de créditos  
    numero_monedas++;
    delay(100);
  }

100

101

102

103

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/* TITULO: Monedero electrónico con display LCD 1602

AUTOR:

MARIANO DEL CAMPO GARCÍA (@2016) --> INGENIERO TÉCNICO INDUSTRIAL ESPECIALIDAD ELECTRÓNICA

- FACEBOOK: https://www.facebook.com/mariano.delcampogarcia

- TWITTER: https://twitter.com/MarianoCampoGa

- CORREO: [email protected]

DESCRIPCIÓN DEL PROGRAMA

Con este programa vamos a controlar el número de créditos (monedas de 50 céntimos de Euro) que

vamos a insertar por la ranura del monedero electrónico. El número de créditos únicamente

aumenta en una unidad cuando insertamos una moneda de 50 céntimos de Euro y disminuye en una

unidad cada vez que accionemos el pulsador. Cualquier otra moneda que insertemos en la ranura

del monedero será retornada y no se tendrá en cuenta como válida.

ESQUEMA DE CONEXION

+-----+

+----[PWR]-------------------| USB |--+

| +-----+ |

| GND/RST2 [ ][ ] |

| MOSI2/SCK2 [ ][ ] A5/SCL[ ] | SCL del módulo I2C conectado al LCD 1602

| 5V/MISO2 [ ][ ] A4/SDA[ ] | SDA del módulo I2C conectado al LCD 1602

| AREF[ ] |

| GND[ ] |

| [ ]N/C SCK/13[ ] |

| [ ]IOREF MISO/12[ ] |

| [ ]RST MOSI/11[ ]~|

| [ ]3V3 +---+ 10[ ]~|

| [ ]5v -| A |- 9[ ]~|

| [ ]GND -| R |- 8[ ] |

| [ ]GND -| D |- |

| [ ]Vin -| U |- 7[ ] |

| -| I |- 6[ ]~|

| [ ]A0 -| N |- 5[ ]~|

| [ ]A1 -| O |- 4[ ] |

| [ ]A2 +---+ INT1/3[ ]~| PA

| [ ]A3 INT0/2[ ] | Pin COIN del Monedero Electrónico

| [ ]A4/SDA RST SCK MISO TX>1[ ] |

| [ ]A5/SCL [ ] [ ] [ ] RX<0[ ] |

| [ ] [ ] [ ] |

| UNO_R3 GND MOSI 5V ____________/

\_______________________/

NOTAS:

- La alimentación y la masa del módulo LCM 1602 I2C V1 van directamente conectadas a VCC (+5V) y GND

respectivamente.

- Los pulsadores suelen tener dos pines, que vamos a denominar PA y PB (si es de 4 sólo usamos 2 de ellos)

- Conexión PULL-DOWN del pulsador.

- PB conectado a VCC.

- PA conectado a GND a través de una R=10K ohms.

- La alimentación (+12V) y la masa (GND)del monedero electrónico van directamente conectadas a +12VDC y GND

de la fuente de alimentación regulada de 12VDC respectivamente (Externa a nuestro Arduino).

// Importamos librerías

#include <Wire.h> // Librería comunicación I2C

#include <LiquidCrystal_I2C.h> // Librería LCD I2C

// Declaración del objeto para el LCD

// Terminales de conexión del LCD

// addr, en,rw,rs,d4,d5,d6,d7,bl,blpol

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 3, POSITIVE);

int interrupcion = 2; // Pin digital para la interrupción (INT0)

int elimina_moneda = 3; // Pin digital para el botón que elimina un crédito

volatile int numero_monedas = -1; // Variable que almacena el número de créditos introducidos

int n = 0 ; // Variable auxiliar

void setup()

{

lcd.begin(16,2); // Inicializa el LCD para 16x2

pinMode(interrupcion, INPUT_PULLUP); // Pin digital 2 como entrada

pinMode(elimina_moneda, INPUT); // Pin digital 3 como entrada

// Interrupción 0 (INT0) por el pin digital 2 que activa la ISR en cada flanco de subida

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(interrupcion), ServicioMonedero, RISING);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.write("Inserte monedas");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("Creditos: 0");

}

void loop()

{

// Si se produce un cambio en el número de créditos

if(n != numero_monedas)

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("Creditos: ");

lcd.print(numero_monedas);

n = numero_monedas;

}

// Si se acciona el pulsador

if(digitalRead(elimina_moneda) == HIGH)

{

if(numero_monedas > 0)

{

// Se reduce en una unidad el número de créditos

numero_monedas--;

}

delay(200); // Evita los rebotes del pulsador

}

void ServicioMonedero() // ISR: Rutina de Servicio a la Interrupción

{

// Se aumenta en una unidad el número de créditos

numero_monedas++;

delay(100);

}

Descarga del Programa

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Esperamos que la información aquí presentada sea de utilidad para ustedes. Las dudas o comentarios nos la pueden hacer llegar a través de la caja de comentarios

Monedero electrónico con display LCD 1602 en Arduino

Lista de Materiales

Código del programa

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