Feu de circulation à quatre voies. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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La composition de la première version du feu de signalisation (Fig. 8) comprend un générateur maître sur les éléments logiques DD1.1, DD1.2, un compteur binaire DD2, les éléments logiques DD1.3, DD1.4, DD3.1 -DD3.4 .1 et les interrupteurs à transistor VT5- VT1, contrôlant leurs groupes de LED de la même couleur. Les LED des groupes sont marquées dans deux directions : 2 et 1. Étant donné que chaque groupe a deux LED connectées en série, cela signifie que, par exemple, l'une des LED vertes de la paire HL2, HL11 est dirigée dans une direction, et l'autre en sens inverse. Ensuite, les LED vertes HL12 et HLXNUMX doivent être situées dans une direction perpendiculaire, également une dans chaque direction.

Considérez le fonctionnement de l'appareil, en utilisant non seulement le circuit, mais également le diagramme de signal (Fig. 9) en ses différents points. L'oscillateur maître génère des signaux avec une fréquence d'environ 1,5 Hz. Ils vont à l'entrée de comptage (broche 10) de la puce DD2, de sorte que des séquences d'impulsions de fréquences différentes commenceront à apparaître à ses sorties.

Supposons qu'au début le feu rouge de la direction 1 soit allumé (DEL HL7, HL8, schéma 4, période t0-t1 ; à l'avenir, le numéro du schéma et la période correspondante seront indiqués entre parenthèses), puisque la broche 4 DD2 est au niveau bas et le transistor VT3 est ouvert. En même temps, le voyant vert de la direction 2 (9, t0-t1) s'allumera, car il y aura un niveau haut à la broche 10 de l'élément DD3.3 (8, t0-t1) et à la broche 11 de l'élément DD1.4 il y aura également un niveau haut (schéma 5, période t0 - t1). Après huit impulsions à la sortie de l'élément tampon DD1.3 (1, t1) et avec le début de la neuvième impulsion, un niveau logique haut (5, t2) apparaîtra sur la broche 3 du compteur DD1. L'élément DD1.4 commencera à commuter les impulsions provenant de la broche 10 de l'élément DD1.3 (1, t1 - t2).

La sortie de l'élément DD3.2 étant au niveau haut (7, t1-12), la diode VD1 est fermée. Un niveau haut (10, t3.3-8) restera à la broche 1 de l'élément DD12, donc des impulsions (3.4, t9-t1) apparaîtront à la sortie de l'élément DD2, ce qui allumera les LED vertes HL11 , HL12 en mode clignotant. Les LED rouges HL7, HL8 continueront à briller (4, t1-t2). Au bout de quatre impulsions, un niveau haut apparaîtra sur la broche 7 DD2 (2, t2). À la broche 5 du compteur, il y a aussi un niveau haut (3, t2-t3), donc l'élément DD3.2 passera à un état de niveau bas à la sortie (7, t2-t3). Les LED jaunes HL3-HL6 des quatre directions clignoteront. La diode ouverte VD1 niveau bas (5, t2-t3) va faire passer l'élément DD3.4 à un état niveau haut en sortie (9, t2-t3). Les LED vertes HL11, HL12 s'éteignent et les LED rouges HL7, HL8 restent allumées pendant encore quatre impulsions (4, t2-t3).

Puis un niveau haut sur la broche 4 du compteur (4, t3) éteindra les LED rouges HL7, HL8. Dans le même temps, toutes les LED jaunes s'éteindront également, car les niveaux bas aux broches 7 (2, t3) et 5 (3, t3) du compteur transféreront l'élément DD3.2 à un état de niveau haut à la sortie ( 7, t3). Un niveau haut sur la broche 4 DD2 (4, t3) allumera les LED rouges HL9, HL10 de l'autre sens. Les LED vertes HL1, HL2 s'allumeront également, car des niveaux élevés apparaîtront sur les broches 1 (5, t3) et 2 (4, t3) de l'élément DD3.1.

Cela continuera pendant encore huit impulsions à la sortie de l'élément DD1.3(1, t3-t4). Puis un niveau haut sur la broche 13 de l'élément DD1.4 (3, t4-t5) permettra le passage des impulsions de la sortie de l'élément DD1.3 vers BxoflDD3.1 (5, t4-t5). Les LED HL1 et HL2 commenceront à clignoter

Après quatre impulsions, un niveau bas à la sortie de l'élément DD3.2 (7, t5-t6) éteindra ces LED et allumera le jaune HL3-HL6. Les LED rouges HL9, HL10 continuent de brûler tout ce temps (8, t3-t6). Avec l'arrivée de la 33ème impulsion suivante (à partir du début du feu de circulation), l'appareil reviendra à son état d'origine (1 - 6, t6) - les LED rouges HL7, HL8 et les LED vertes HL11, HL12 clignoteront, et le reste s'éteindra. Les processus décrits ci-dessus seront ensuite répétés.

En plus de ceux indiqués dans le schéma, à la place de DD1, DD3, il est permis d'utiliser des microcircuits K564LA7, K176LA7. Transistors - n'importe laquelle des séries KT361, KT3107, diode VD1 - n'importe laquelle des séries KD503, KD521, KD522, LED - n'importe laquelle des séries domestiques ou importées avec le rendement lumineux le plus élevé et la couleur de lueur correspondante. Selon les dimensions du feu de signalisation, vous pouvez utiliser à la fois des LED miniatures d'un diamètre d'environ 3 mm et des LED plus grandes d'un diamètre de 10 ... 12 mm.

Les LED sont placées dans le corps d'un feu de signalisation à quatre voies ou dans des feux de signalisation simples, en installant trois LED dans chacun (une de chaque couleur) et en les connectant conformément à la Fig. dix.

Aux intersections très fréquentées, en plus des feux de circulation pour les voitures, des feux de circulation bicolores pour les piétons sont installés, fonctionnant de concert avec la circulation automobile. Ainsi, la deuxième version du feu tricolore, plus complexe (Fig. 11), est complétée par des feux piétons.

(cliquez pour agrandir)

La logique du feu de signalisation est la suivante. Au début, cela fonctionne comme le précédent - le feu vert est allumé dans un sens tandis que le feu rouge est allumé dans l'autre. Ensuite, la lumière verte passe en mode impulsion, après quoi la lumière jaune s'allume et les couleurs changent dans l'autre sens. Dans le même temps, le feu rouge est allumé en permanence dans les feux de circulation piétons.

Après avoir passé le cycle de préchauffage dans l'autre sens, le feu jaune s'allume, après quoi tous les feux de circulation principaux (voitures) deviennent rouges et les piétons deviennent verts. Au bout d'un certain temps, le feu vert "piéton" s'éteint, les feux principaux passent au jaune, puis le cycle recommence.

Dans cette conception, en outre, le rapport de la durée de la lueur de la couleur primaire à la durée de la lueur jaune (comme dans les vrais feux de circulation) est augmenté, et ce rapport peut être modifié dans une petite plage.

Considérez le dispositif et le fonctionnement d'un feu de circulation selon son schéma de principe ainsi que le schéma de signalisation (Fig. 12) en différents points de la structure. Le feu de signalisation se compose d'un oscillateur maître sur les éléments DD1.1, DD1.2, d'un compteur binaire DD2, de microcircuits DD3-DD5, de commutateurs à transistor VT1-VT8 et de LED HL1-HL20.

L'oscillateur maître génère des oscillations avec une fréquence déterminée par la position de la résistance ajustable R2 et les valeurs des éléments C1, C2, R3, R4. Plus le moteur est proche de la sortie haute de la résistance selon le circuit, plus la fréquence du générateur est basse, et vice versa. Les impulsions du générateur sont envoyées à l'entrée du compteur DD2 (broche 10) et à la broche 1 de l'inverseur tampon DD5.1.

Au début du cycle, les LED rouges HL7 et HL8 de même sens seront allumées, car la broche 4 du compteur a un niveau logique bas (4,t0-t2). Les LED vertes HL11, HL12 de la direction de déplacement perpendiculaire (14, t0-t2) s'allumeront également, car les entrées de l'élément DD3.3 ont des niveaux élevés (6 et t0-t2). En même temps, les LED rouges HL17-HL20 du feu "piéton" (17, t0-t2) s'allumeront.

L'appareil sera dans cet état pendant 16 impulsions d'horloge du générateur (1-17, t0-t2). La dix-septième impulsion mettra le compteur dans un état de niveau haut à la broche 5 (3, t2-t3), la broche 12 de l'élément DD1.4 recevra des impulsions de la sortie de l'élément DD1.3 à travers la résistance R7 (6, t2-t3). Les LED vertes HL11, HL12 se mettront en mode clignotant. Après huit clignotements, ces LED s'éteindront, puisque l'élément DD3.2 passera à un état de niveau bas à la sortie (11, t3-t4). La diode ouverte VD4 va faire passer l'élément DD3.3 à un état de niveau haut en sortie (14, t3-t4). Les LED jaunes HL5, HL6 d'une direction (11, t3-t4) et les mêmes LED HL1, HL2 de l'autre direction s'allumeront - après tout, toutes les entrées de l'élément DD4.1 auront des niveaux élevés (2,3,13 ,3, t4-t1), et le transistor VT2 s'ouvrira avec la diode VD15 (3, t4-tXNUMX).

Dans le même temps, un niveau bas à travers la diode VD1 ira au moteur de la résistance ajustable et shuntera sa partie inférieure selon le circuit (9, t3-t4). La fréquence de l'oscillateur augmentera (1, t3-t4), ce qui réduira la durée du signal jaune.

Après les huit impulsions d'horloge suivantes, les LED rouges HL7, HL8 et jaunes HL1, HL2, HL5, HL6 s'éteindront, mais les LED rouges HL9, HL10 (13, t4-t6) et vertes HL3, HL4 (10, t4-t6 ) s'allume. Un niveau élevé à la cathode de la diode VD1 fera passer le générateur en mode normal - la fréquence du générateur reviendra à l'original (1 et 15, t4-t6).

Les LED rouges HL17-HL20 resteront allumées (17, t4-t6).

L'appareil exécutera alors un cycle dans l'autre sens. Après 16 impulsions d'horloge, les LED vertes HL3, HL4 se mettront en mode clignotant - un niveau haut sur la broche 5 du compteur (3, t8-t7) permettra le passage d'impulsions d'horloge vers l'élément DD1.4. Après huit clignotements (10, t8-t7), les LED HL3, HL4 s'éteindront, car l'élément DD3.2 à sa sortie transférera l'élément DD4 à travers la diode VD6 (11 et 7, t8-t1.4) vers un état de niveau haut en sortie ( 10, t7-18). Les LED jaunes HL5, HL6 (11, t7-t8) clignotent. Dans l'autre sens, les LED jaunes HL1, HL2 ne s'allumeront pas pendant cette période (15, t7-t8), mais les LED rouges HL9, HL10 restent allumées (13, t7-t8). Un niveau bas de la broche 14 de l'élément DD3.2 (11, t7-t8) à travers la diode VD5 augmentera à nouveau la fréquence d'impulsion du générateur pendant la durée des LED jaunes (9 et t7-t8).

Au bout de huit impulsions d'horloge, les LED rouges clignotantes HL9, HL10 (7, t8-t12) de l'autre sens viendront s'ajouter aux LED rouges HL8, HL11 qui continuent à brûler dans un sens. Les feux de circulation "voiture" seront éclairés de signaux rouges interdisant la circulation dans toutes les directions. En même temps, les LED rouges HL17-HL20 des feux "piétons" (17, t8-t10) s'éteignent et les LED vertes HL13-HL16 (16, t8-t10) s'allument. Ils brilleront pendant 16 impulsions d'horloge (t8-t10).

Puis un niveau haut à la sortie de l'élément DD3.4 (16, t10-t11) éteindra les LED vertes HL13-HL16 et allumera la rouge HL17-HL20. Des niveaux hauts aux broches 5 et 6 du compteur (3 et 5, respectivement, t10-t11) feront passer l'élément DD3.1 à un état de niveau bas à la sortie (15, t10-t11). Les LED jaunes HL1, HL2 s'allumeront, la fréquence du générateur augmentera (1 et 9, t10-t11). Dans l'autre sens, les LED rouges HL7, HL8 (12, t10-t11) seront toujours allumées.

Après les huit prochaines impulsions d'horloge, les LED jaunes HL7, HL8 s'éteindront, car à ce moment (tn) des niveaux élevés aux broches 7, 5, 6 du compteur (2,3,5, t11) utilisant l'élément DD4.2. 5.3 et l'inverseur DD8 formeront une courte impulsion de réinitialisation (11, t11), qui ira à la broche XNUMX du compteur. Maintenant, le compteur sera remis à son état initial, le cycle du feu de signalisation se répétera.

Dans cette conception, vous pouvez utiliser les mêmes détails que dans la précédente. Les LED HL1-HL12 des feux de circulation principaux doivent être montées de la même manière que dans la première option. Mais les LED des feux de signalisation "piétons" seront ajoutées aux principales, qui doivent être interconnectées conformément à la Fig. 13.

La mise en place du dispositif se réduit à régler le rapport souhaité entre la durée de la lueur des signaux principaux et la durée de la lumière jaune à l'aide d'une résistance d'accord R2. Lorsque la lumière jaune est allumée, la fréquence du générateur est maximale et lorsque les signaux principaux sont allumés, elle est déterminée par une résistance d'accord. Plus son moteur est proche de la puissance maximale selon le circuit, plus la fréquence du générateur est basse. Par conséquent, en changeant la fréquence fondamentale du générateur dans certaines limites, il sera possible de sélectionner le rapport des durées indiqué ci-dessus.

littérature

1. Yurov V. Feu de signalisation électronique. - Radio, 1982, n° 1, p. 55.
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4. Zasukhin S. Feu de signalisation électronique. - Radio, 1992, n° 2-3, p. 55, 56.
5. Salnikov A. Feu de signalisation électronique. - Radio, 2001, n° 12, p. 54.

Auteur : I.Potachin, Fokino, région de Bryansk

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