В этом проекте светофора мы собираемся спроектировать схему для управления светофорами по четырехстороннему сигналу. Эта схема разработана на основе таймера 555 Timer IC и декадного счетчика. Таймер генерирует импульсы, которые подаются на десятиступенчатый декадный счетчик.
Десять этап DECADE СЧЕТЧИК есть память TEN. Он может считать до десяти импульсов. Таким образом, для каждого пика в часы счетчик принимает это как событие и запоминает его. Количество событий, которые запомнил счетчик, выводится соответствующим контактом.
Компоненты схемы
- Напряжение питания от + 9В до + 12В
- 555 Таймер IC
- Резисторы 1КОм, 10КОм, 220 Ом (3 шт.),
- Конденсаторы 10 мкФ и 100 мкФ
- КРАСНЫЙ светодиод (4 шт.), СИНИЙ светодиод (4 шт.) И ЖЕЛТЫЙ светодиод (4 шт.)
- CD4017 Десятилетний счетчик IC
- Диоды IN4007 (8 шт.)
Принципиальная схема и объяснение
Принципиальная схема четырехстороннего светофора с использованием микросхемы таймера 555 показана на схеме выше. Здесь таймер генерирует импульсы с периодом времени примерно 100 мс. Таким образом, время включения составляет 50 мс, а время выключения - 50 мс. Это время можно изменить, изменив емкость конденсатора. Хотя у уличных фонарей время переключения составляет 2 минуты, здесь мы сокращаем время тестирования схемы.
Временной сдвиг для четырехстороннего светофора может быть достигнут в этой схеме путем замены конденсатора 10 мкФ на конденсатор емкостью 470 мкФ. После включения питания таймер действует как генератор прямоугольных сигналов и генерирует тактовые импульсы, которые подаются на ДЕСЯТИЧНЫЙ ДВОИЧНЫЙ СЧЕТЧИК. Теперь десятичный двоичный счетчик подсчитывает количество импульсов, выдаваемых часами, и позволяет соответствующему выходу вывода становиться высоким, например, если количество событий равно 3, тогда вывод счетчика Q2 будет высоким, а если подсчитано 5, вывод Q4 будет высоко. Таким образом, на каждые 100 мс будет пик, с этим пиком увеличение памяти счетчика на единицу, равно как и выходной сигнал.
Диоды здесь предотвращают замыкание выходов счетчика, скажем, если счетчик равен двум, при этом Q1 будет высоким (поскольку Q1 высокий, все остальные выходы будут низкими, включая Q0, Q2) в отсутствие диодов Q1 с положительным напряжением получит едва опускается до LOW на Q0 (поскольку напряжение Q0 составляет + 0 В, когда Q1 высокий), поскольку они соединены вместе. При этом происходит короткое замыкание.
Таким образом, во время Q0, Q1, Q2, Q3 будут гореть ЗЕЛЕНЫЙ светодиод на СЕВЕРЕ и ЮГ, а также КРАСНЫЙ светодиод на ВОСТОК и ЗАПАД. Таким образом, если мы предположим, что частота составляет 1 Гц, СЕВЕРНАЯ и ЮЖНАЯ стороны сигнализируются ЗЕЛЁНЫМ, чтобы двигаться в течение четырех секунд, а также ВОСТОЧНАЯ и ЗАПАДНАЯ стороны сигнализируются КРАСНЫМ для остановки в это время.
Когда Q4 становится высоким, ЖЕЛТЫЙ светодиоды на СЕВЕРЕ и ЮГ будут ВКЛЮЧЕНЫ вместе с КРАСНЫМ светодиодами на ВОСТОКЕ и ЗАПАДЕ. Таким образом, если мы предполагаем, что частота составляет 1 Гц, СЕВЕРНАЯ и ЮЖНАЯ стороны сигнализируются ЖЕЛТЫМ, чтобы замедлиться на 1 секунду, а также ВОСТОЧНАЯ и ЗАПАДНАЯ стороны сигнализируют КРАСНЫМ для остановки в это время.
Когда Q5, Q6, Q7, Q7 высокий, ЗЕЛЕНЫЙ светодиод на ВОСТОКЕ и ЗАПАДЕ будет включен вместе с КРАСНЫМ светодиодами на СЕВЕРЕ и ЮГ. Таким образом, если мы предположим, что частота составляет 1 Гц, ВОСТОЧНАЯ и ЗАПАДНАЯ стороны сигнализируются ЗЕЛЁНЫМ, чтобы перейти на четыре секунды, а также СЕВЕРНАЯ и ЮЖНАЯ стороны сигнализируют КРАСНЫМ для остановки в это время.
Когда Q4 становится высоким, ЖЕЛТЫЙ светодиоды на ВОСТОКЕ и ЗАПАДЕ будут ВКЛЮЧЕНЫ вместе с КРАСНЫМ светодиодами на СЕВЕРЕ и ЮГ. Таким образом, если мы предполагаем, что частота составляет 1 Гц, ВОСТОЧНАЯ и ЗАПАДНАЯ стороны сигнализируются ЖЕЛТЫМ для замедления на 1 секунду, а также СЕВЕРНАЯ и ЮЖНАЯ стороны сигнализируются КРАСНЫМ для остановки в это время.
Эти четыре этапа образуют непрерывный цикл для четырехстороннего управления светофором.