포토 센서와 동전 크기를 이용한 동전 분류기

목차

1. 서 론

2. 설계의 목적

3. 시스템의 설계

4. 시스템 설계 결과

5. 시스템 설계 문제점과 보완점

6. 기대 효과

본문내용

7.70g
백동(Cu-Ni)
100원
24.00㎜
5.42g
백동(Cu-Ni)
50원
21.60㎜
4.16g
양백(Cu-Zn-Ni)
10원
22.86㎜
4.06g
구리황동
(Cu65%, Zn35%)
▲ 표.1 동전의 제원
동전의 입구 및 통로는 동전의 크기를 고려, 최적의 설계(40X3㎜)를 하며, 수직통로 는 동전의 속도를 일정하게 하기위하여 제작하며 동전이 투입 방향과 직각을 이루어 들어오는 속도를 제한한다. (그림.1)
▲ 그림.1 크기를 이용한 동전분류 시스템의 설계도면
분류에 있어 가장 핵심적인 부분이라 할 수 있는 턱은 기차가 레일을 선택적
으로 변환 할 수 있는 원리에 착안, 동전의 크기를 계산하여 턱을 그 크기에 맞게 위쪽으로 설치하여 큰 동전부터 걸리도록 설계 한다. 턱에 걸리는 동전은 옆쪽의 통로로 빠져 나오게 되어 동전의 종류 별로 분류가 된다.(그림.2)
▲ 동전이 걸리는 턱
▲ 동전이 걸리는 턱(확대도)
그림.2 동전 분류턱의 완성
각각의 동전이 분류되면 그 동전을 인식하기 위해서 포토 센서를 설치하였다.
포토센서는 발광부와 수광부로 이루어져서 동전이 포토센서 사이로 지나갈 때 빛이 차단되어 동전의 통과 여부를 알 수 있다.
각각의 통로에 포토센서를 설치하여 각 포토센서에서 받아들인 신호를 LED의 점멸여부로 확인할 수 있게 하였다.(그림.3)
밑의 그림.4 는 포토센서의 회로도이다.
▲ 포 토 센 서
▲ LED 디스플레이
그림.3 포토센서와 LED
▲ 그림.4 포토센서의 회로도
이로 인해 동전이 투입구로 들어오게 되면 동전의 종류별로 분류되어 나와서 각 출구 부분에 있는 포토센서를 통과하면 그림과 같이 분류된 동전을 확인 할 수 있게 된다. (그림. 5)
▲500원 LED 점멸
▲100원 LED 점멸
▲50원 LED 점멸
▲그림.5 분류된 동전
4. 시스템 설계 결과
▲ 동전분류시스템의 완성된 모습
▲ 분류된 동전을 LED에 표시
다음과 같이 제작 되어서 동전 분류 실험을 하였다.
- 50회의 실험 결과 -
성공횟수
실패횟수
성공확률(%)
500원
50
0
100%
100원
45
5
90%
50원
47
3
94%
10원
50
0
100%
5. 시스템 설계 문제점과 보완점
설계할 때 제품의 재질이 종이라서 표면이 고르지 못하여 동전이 턱에 걸리지 않고 종이의 굴곡면에 튀어서 다른 통로로 들어가는 경우가 발생한다.
이 문제점은 설계 재료를 종이가 아닌 표면이 매끄러운 재료를 이용하면 실험의 오차를 줄일 수 있을 것이다.
그리고 턱과 외부로 연결되는 통로의 길이를 줄이고 턱을 가로 길이를 더 길게 설계 한다면 오차는 더더욱 줄어들 것이다.(그림.6)
▲ 그림.6 동전 턱과 외부로 연결된 통로
6. 기대 효과
일반 자판기에는 동전이 분류가 되지 않고 동전을 인식만 하지만 현재 우리가 설계한 동전 분류기는 좀더 간단한 설계로 인식과 분류를 할 수 있다.
이로 인해 동전을 인식하고 분류하는 모든 시스템에 우리가 설계한 동전 분류기를 좀더 보완하여 사용한다면 간단한 방법으로 동전을 분류할 수 있을 것이다.

키워드

자판기,   포토센서,   동전크기,   동전분류기