自動販売機を自作する

手軽に手持ちの物を販売できる自動販売機を製作します。
無人販売で代金をボックスに投入して商品を勝手に持っていく方法より、代金を払ったら商品ボックスの扉が開く方がトラブルが少ないと考え
製作する事にしました。自動販売機を製作は行いますが実際に商品の販売は行っておりません。
回路やプログラムは比較的簡単でしたが、ボックスをいかに開錠するかに悩んでいたところ、
ユーチューブで”通電時解錠型ソレノイドキャッチロック”の存在を知って製作する事にしました。

代金分の金額を投入して選んだ商品をボタンで指定したら商品BOXが開く方式です。(予算の関係でBOXは4個ですけど・・・)

今回製作する自動販売機の仕様。
自動販売機はDC12Vで動作する。(太陽光パネル+バッテリー仕様での製作も可能)
コインセレクター1台に対して4つの製品をセットできてお客は4つのボックスるから選択する事ができる。
使用できる硬貨は10円もしくは100円。
価格は100〜900円(10〜90円)が設定できる。
ボックスの開閉にはソレノイド式電気錠を使用する。
設定した金額以上は投入出来ない、硬貨を投入しても返金される。
一度販売されたボックスは空なのでリセットするまで選択出来ない。


       部品表(基板分)

部品番号 部品名 型式 備考
IC1 PICマイコン PIC16F1938
IC2 5V 三端子レギュレータ NJM7805FAなど
R1〜7 カーボン抵抗(1/4W) 10KΩ 
R8・R9 未接続
R10・R11 カーボン抵抗(1/4W) 10KΩ 
R12・R13 カーボン抵抗(1/4W) 680Ω 
R14〜18 カーボン抵抗(1/4W) 330Ω 
R20〜35 カーボン抵抗(1/4W) 680Ω
D1〜6 ダイオード 1N4007
RY1〜5 リレー (5V) 941H−2C−5D オムロン G5V−2でも可
LED1〜11 LED 砲弾型LED 3mm
Q1〜5 デジタルトランジスタ DTC114
OK1〜7 フォトカプラ PC817
C1〜3 フィルムコンデンサ 0.1μF リード間2.5mm
C4 電解コンデンサ 470μF、25V
C5 電解コンデンサ 100μF、25V
その他 2列 ピンヘッダ 必要数
ジャンパー  必要数
ICソケット 28ピン
ターミナルブロック x 14 2P小型タイプ
3P ターミナルブロック x 1 3P小型タイプ





回路図(別ページ)



写真を見ながら製作してください(最近説明が手抜きでゴメン・・・)

端子名 機能 PICポート
C-SIG コイン投入信号 RB0
SW1 ボックス1 オープン RA0
SW2 ボックス2 オープン RA1
SW3 ボックス3 オープン RA2
SW4 ボックス4 オープン RA3
SW5 オールオープン RA4
SW6 オールセット RA5
SW7 予備 RB1
RY1 コインセレクタ用 RA6
RY2 ボックス1用 RC0
RY3 ボックス2用 RC1
RY4 ボックス3用 RC2
RY5 ボックス4用 RC3
JP1-1 機能設定用 RC5
JP1-2 機能設定用 RC4
JP2-1 代金の設定など RB7
JP2-2 代金の設定など RB6
JP2-3 代金の設定など RB5
JP2-4 代金の設定など RB4
JP2-5 代金の設定など RB3
JP2-6 代金の設定など RB2
TX シリアル送信 RC6
RX シリアル受信 RC7
未使用 RA7

プログラムはここ
今後少しずつ改良していく予定です。


基板以外に必要な部品は

コインセレクター
ソレノイドキャッチロック
スイッチ
電源
ハーネス
ボックス
 です。

コインセレクターについてはここで説明していますので確認してください。
コインセレクタとマイコン (coocan.jp)

今回 BOXの開錠には、ジョー・プリンス竹下ソレノイドキャッチロック ”L-592” を使用します。
BOXの扉をロックして、電気を流すと開錠する電気錠です。
電源用と開錠状態信号の二つのリード線がでています。今回電源用のみ使用します。

電源はSMコネクターです、4本作製してください。
写真の物はテスト用に製作していますので短いですが実際はもっと長い物を製作します。


コネクターは日本電子 "SMR-04V-N”(Nは色) を購入してください。
ソケットコンタクト は ”SHF-001T-0.8BS” です。
アマゾン、モノタロウで購入できます。

圧着にはアイウィスの”SN−28B”を使用しました。工具はアマゾンで購入出来ます。



本当は栃木屋の ”LD-0043”を使用する予定でした。
BOXにちょうどいい開錠部品を探していたところ、偶然ユーチューブで栃木屋の商品説明で知ったのですが、
価格が高かった事と電源が24Vだった事です、勝手に12Vと思い込み12Vで回路を設計した為変更が出来なくなった・・・(ゴメン)


電源はDC12Vです。
開錠時に必要な電流が2.5Aの為、3Aの電源を用意してください。
写真の物は秋月電子で購入しました。出力はDCプラグなのでDCジャックを用意してください。

スイッチは何でもよいですが、今回はゲーム用のスイッチを使用します。
BOXオープン用のスイッチ4個と、設定用のスイッチ2個を用意します。

リセットスイッチとボックスオープンスイッチはお客の触れない場所(料金箱など)に設置してください。

スイッチのハーネスにはファストン端子を使用しました。
圧着にはアイウィス”SN−48BE”を使用しました。

各ハーネスの基板取り付け側にはフェルール端子を付けています。


全てを接続します。ソレノイドキャッチロックは1個だけですけど、リレーON/OFFで動作確認はできます。

安定したDC12Vを供給してください。
コイン投入信号は電源が共有であればGNDは接続する必要はありません。


リレーは接点では無く、リレーがONするとDC12Vが出力されますので極性があります。
RY1〜5と書かれた方が+12Vとなります。



RY1はコインセレクター専用です、通常ONで代金分硬貨が投入されるとOFFとなり、必要以上に硬貨が投入できなくなります。


スイッチはON(ショート)するとLEDが点灯しますの動作確認ができます。


ジャンパー JP2−1〜3 にて代金の設定を行います。
ジャンパー無しの時硬貨1枚の設定になります。


JP2−1をショートすると1枚追加となり、硬貨2枚設定になります。


JP2−2をショートすると2枚追加となり、硬貨3枚設定になります。


JP2−3をショートすると4枚追加となり、硬貨5枚設定になります。


硬貨4枚設定にしたいのであれば JP2−1とJP2−2をショートします。

電源ONしてからオールオープンボタンを押してすべてドアを開けて商品をセットします。
リセットボタンを押します。
リレー1がオンしてセレクターの電源が入ります。
商品代金設定した硬貨を入れます。
セレクターの電源が落ちます。
SW1〜4のボタンを押して希望の商品の入っているBOXを開きます。
セレクターの電源が入ります。

一度選択したBOXはリセットボタンを押さないと選択する事はできません。
全てのBOXを開いた場合は販売終了となりセレクターの電源は入りません。

硬貨投入可能か?・商品選択して良いのか?、
お客に分かりにくい為、コインセレクター用の電源でLEDを点灯させる方法があります。

消灯したら選択OKとなります。(普通逆だよな・・・・)


BOXの製作は専門外なので自動販売機を作ってみたい方は自力で考えて製作してください。←無責任でゴメン
とりあえず自分は、100円ショップで見つけた小物入れを手本に製作しました。



BOXですが最初は板を組み合わせて製作する予定でしたが、
ホームセンターに板を購入しに行ったら丁度良い木製のBOXが販売されていたのでこれを利用する事にしました。



扉はこんな感じで製作しました。
商品が見えるようにアクリル板を使用しました。



電気錠はネジ止めしないといけませんが、とりあえず強力両面テープで固定しました。

電線を固定する為、ナイロンサドルを使用。

動作の様子はユーチューブにアップしています。
自作 自動販売機 動作確認 - YouTube


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基板(200円位)+送料代 もしくは 基板+マイコン+送料代配布します。


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電気錠の位置を決めていた時閉めてしまって開かなくなりパニックになりました・・・・
一部壊すしかない orz 
と思ったら扉に隙間が有ったのでそこから定規を入れ込み電気錠の緊急解除部分を押す事ができました。
速攻不正行為の方法を見つけた ^_^;