W ramach tego projektu sygnalizacji świetlnej zaprojektujemy obwód, który będzie sterował sygnalizacją czterokierunkową. Ten obwód jest zaprojektowany przez zegar 555 Timer IC i licznik dekad. Timer generuje impulsy, które są podawane do dziesięciostopniowego licznika dekad.
Dziesięciostopniowy DECADE COUNTER ma pamięć TEN. Może liczyć do dziesięciu impulsów. Tak więc dla każdego szczytu na zegarze licznik przyznaje to jako zdarzenie i zapamiętuje je. Liczba zdarzeń zapamiętanych przez licznik, wyprowadzonych przez odpowiedni pin.
Elementy obwodu
- Napięcie zasilania od +9 V do +12 V.
- 555 Timer IC
- Rezystory 1KΩ, 10KΩ, 220Ω (3 sztuki),
- Kondensatory 10 µF i 100 µF
- CZERWONA DIODA LED (4 sztuki), NIEBIESKA LED (4 sztuki) i ŻÓŁTA DIODA (4 sztuki)
- CD4017 Licznik dekad IC
- Diody IN4007 (8 sztuk)
Schemat obwodu i wyjaśnienie
Schemat obwodu czterokierunkowej sygnalizacji świetlnej wykorzystujący układ scalony 555 Timer pokazano na powyższym schemacie. Zegar generuje tutaj impulsy w okresie około 100 ms. Zatem czas włączenia wynosi 50 ms, a czas wyłączenia 50 ms. Czas ten można zmienić, zmieniając wartość kondensatora. Chociaż światła uliczne mają czas zmiany wynoszący 2 minuty, tutaj skracamy czas testowania obwodu.
Przesunięcie czasowe dla czterokierunkowej sygnalizacji świetlnej można osiągnąć w tym obwodzie poprzez wymianę kondensatora 10uF na kondensator 470uF. Po dostrojeniu zasilania zegar działa jak generator fali prostokątnej i generuje zegar, który jest podawany do LICZNIKA BINARNEGO DEKADU. Teraz dziesięcioletni licznik binarny zlicza liczbę impulsów podanych na zegarze i pozwala na zwiększenie odpowiedniego wyjścia pinów, na przykład, jeśli liczba zdarzeń wynosi 3, to pin Q2 licznika będzie wysoki, a jeśli zlicza się 5, pin Q4 będzie wysoki. Tak więc na każde 100 ms wystąpi wartość szczytowa, przy której wartość szczytowa pamięci licznika zwiększa się o jeden, podobnie jak wartość wyjściowa.
Diody tutaj zapobiegają zwarciu wyjść licznika, powiedzmy, jeśli liczba wynosi dwa, to Q1 będzie wysokie (ponieważ Q1 jest wysokie, wszystkie inne wyjścia będą niskie, w tym Q0, Q2) w przypadku braku diod, Q1 z dodatnim napięciem ledwo obniżone do LOW przez Q0 (ponieważ napięcie Q0 wynosi + 0V, gdy Q1 jest wysokie), ponieważ są one połączone razem. Z tym zwarciem ma miejsce.
Tak więc podczas Q0, Q1, Q2, Q3, ZIELONA DIODA LED na PÓŁNOC i POŁUDNIU będzie WŁĄCZONA, a CZERWONA na WSCHODZIE i ZACHODZIE. Więc jeśli przyjmiemy, że zegar jest 1Hz, strony PÓŁNOCNA i POŁUDNIOWA są sygnalizowane na ZIELONO, aby przejść przez cztery sekundy, a także strony WSCHODNIA i ZACHODNIA są sygnalizowane CZERWONO, aby zatrzymać się w tym czasie.
Kiedy Q4 osiągnie stan wysoki, ŻÓŁTA DIODA LED na PÓŁNOC i POŁUDNIU będzie WŁĄCZONA, a CZERWONA na WSCHODZIE i ZACHODZIE. Więc jeśli przyjmiemy, że zegar wynosi 1 Hz, strony PÓŁNOCNA i POŁUDNIOWA są sygnalizowane na ŻÓŁTYM, aby zwolnić przez 1 sekundę, a także strony WSCHODNIA i ZACHODNIA są sygnalizowane CZERWONEM do ZATRZYMANIA w tym czasie.
Kiedy Q5, Q6, Q7, Q7 będzie wysokie, ZIELONA DIODA LED na WSCHÓD i ZACHÓD zaświeci się, a CZERWONA LED na PÓŁNOC i POŁUDNIU. Więc jeśli przyjmiemy, że zegar jest 1Hz, strony WSCHODNIE i ZACHODNIE są sygnalizowane na ZIELONO, aby przejść przez cztery sekundy, a także strony PÓŁNOCNE i POŁUDNIOWE są sygnalizowane CZERWONEM do STOP.
Kiedy Q4 osiągnie stan wysoki, ŻÓŁTA DIODA LED na WSCHÓD i ZACHÓD zaświeci się, a CZERWONA LED na PÓŁNOCIE i POŁUDNIE. Więc jeśli przyjmiemy, że zegar wynosi 1 Hz, strony WSCHODNIA i ZACHODNIA są sygnalizowane na ŻÓŁTYM, aby zwolnić przez 1 sekundę, a także strony PÓŁNOCNA i POŁUDNIOWA są sygnalizowane CZERWONEM do ZATRZYMANIA w tym czasie.
Te cztery powyższe etapy tworzą ciągły cykl, aby kontrolować sygnalizację świetlną w czterech kierunkach.