"Гаражный" светофор

April 8, 2013 by admin Комментировать »

Автомобилистов много, но не каждый из них имеет свой собственный гараж. Когда гараж удаленно, как одинокий памятник, стоит посреди пустыря или расположен возле частного дома, пользоваться им и просто, и удобно. А в многонаселенных городах огромная армия автовладельцев является членами коллективных гаражных кооперативов или ставит свои машины на автостоянки.
На территории таких гаражей автомобили снуют туда-сюда, и порой “дядька сторож” не успевает регулировать движение на въезде-выезде, особенно “в часы пик”, когда утром люди начинают “все вдруг” уезжать, а вечером — приезжать. Создаются заторы, велика вероятность столкновений. Даже установка шлагбаума не спасает ситуацию.
Облегчить и обезопасить дорожное движение на въезде в коллективные гаражи и автостоянки призвано предлагаемое устройство (контроллер светофора). Такое устройство будет полезным и на территории подземных гаражей, возле лифтов и площадок погрузки-разгрузки на оптовых базах.
Контроллер построен всего на 2-х микросхемах, 3-х оптронах и 3-х симистоpax.

Задающий генератор прямоугольных импульсов выполнен на двух элементах DD1.1 и DD1.2 микросхемы К561ЛА7. Частота выходных импульсов генератора определяется номиналами R1, R2 и С1. Изменением емкости С1 можно в значительных пределах изменять частоту (при увеличении емкости частота импульсов уменьшается, и наоборот). Генератор управляет счетчиком DD2 (К561ИЕ8). При низких уровнях (логических “О”) на входе сброса R (выводе 15) и СР (выводе 13) DD2 тактовые импульсы, поступающие на вход CN (вывод 14) DD2 последовательно изменяют состояние разрядов счетчика. Микросхема переключается синхронно с положительным перепадом на входе CN. При высоком уровне (логической “1”) на входе СР счет запрещен, и состояние счетчика фиксируется. При “1” на входе сброса R счетчик очищается.

При включении питания на входе R, соединенном с выходом 4, устанавливается “О”, разрешающий работу микросхемы. Первый выходной сигнал (“1”) формируется на выходе 0 DD2, что приводит к зажиганию светодиода оптопары VU1 (АОУ163). Открывается оптосимистор, который, в свою очередь, включает симистор VS1 (КУ208Г). вследствие чего загорается лампа EL1 красного цвета. С помощью VS1 можно управпять пампами накаливания мощностью до 800 Вт, причем если мощность нагрузки менее 600 Вт, устанавливать симистор на радиатор не надо. Благодаря применению оптрона полностью развязаны цепи управления (сигналы микросхем) и силовая часть (цепи ламп). Входной ток для оптрона АОУ163 (старое название — 5П50) — всего 10 мА. что позволяет сделать устройство с малым потреблением тока от источника питания (без учета тока потребления силового узла он не превышает 35 мА).
Второй выходной сигнал DD2 снимается с выхода 1, проходит через диод VD1 на оптрон VU2, который, открываясь аналогично VU1, приводит к зажиганию лампы EL2 желтого цвета. Еще один управляющий сигнал для лампы EL2 приходит с выхода 3 DD2. Это сделано для того, чтобы желтый сигнал светофора зажигался между красным и зеленым, и наоборот, между зеленым и красным, что обеспечивает дополнительную безопасность движения на контрольном участке и повторяет алгоритм работы промышленных светофоров.
Третий управляющий сигнал поступает с выхода 2 DD2 и вызывает включение оптрона VU3 и зажигание зеленой лампы EL3. Таким образом, переключение световых сигналов осуществляется по алгоритму: красный — желтый — зеленый — желтый — красный. При появлении на выходе 4 DD2 высокого уровня он поступает на вход R, и счетчик переходит в режим нового отсчета, т.е. “1” вновь появляется на выводе 3, и цикл повторяется сначала. Частота переключения световых сигналов зависит от частоты задающего генератора на микросхеме DD1. Длительность горения каждой лампы составляет один такт генератора (в данном случае — 10 с).
Если нужно задать иную последовательность индикации, например, чтобы в светофоре было только два света (красный и зеленый), что может понадобится для разрешающих светофоров при вьезде в гаражи, схема изменяется следующим образом. Элементы VD1, VD2, R4, VU2, VS2, EL2 исключаются, a R5 подключается к выходу 1 DD2.
В некоторых случаях необходим мигающий свет. Например, чтобы между красным и зеленым сигналами мигнул несколько раз желтый, предупреждая о смене сигналов светофора. Для этого варианта R5 подключается к выходу 8 (выводу 9) DD2. вход R соединяется с выходом 9 (выводом 11) DD2. К точке соединения катодов VD1 и VD2 и R4 подключаются по аналогии с VD1. VD2 еще четыре аналогичных диода. Аноды всех этих диодов (включая VD1, VD2) соединяются соответственно с выводами 2; 4; 7; 10; 1; 5; 6 DD2. В таком варианте включения световых сигналов светофор после красного сигнала шесть раз мигнет желтым, после чего включится зеленый сигнал. А затем цикл повторится сначала.
Элементы устройства крепятся на монтажной плате, их выводы соединяются гибким проводом МГТФ-0,6. Корпус для конструкции — любой подходящий. Плафоны с лампами устанавливаются в нужном месте. Для нейтрализации падающего естественного света они имеют козырьки из жести. В качестве плафонов можно применить ненужные фары, например, от грузового автомобиля (“Volvo FL-7”), установив в них соответствующие патроны и лампы накаливания на напряжение 220 В или взять промышленные плафоны с защитной решеткой (ПФ-115). Внутри плафонов устанавливаются лампы накаливания с предварительно нанесенной на колбы
нитрокраской красного, желтого и зеленого цветов.
Времязадающий оксидный конденсатор С1. от которого сильно зависит частота генератора, должен быть с минимальным током утечки и стабильным ТКЕ (температурным коэффициентом емкости). В схеме применен конденсатор типа К53-19. Для еще лучшей температурной стабильности желательно использовать неполярный конденсатор типа КТ4-23. К10-28 или зарубежный аналог фирмы KWC.
Все постоянные резисторы — МЛТ-0,25, MF-25. Микросхему DD1 можно заменить на К561ЛЕ5, К561ЛН2. В последнем случае выводы для подключения микросхемы будут другими. Кроме того, допустимо использовать и зарубежные аналоги — CD4011A (К561ЛА7) и CD4017A (К661ИЕ8). Диоды VD1, VD2 можно заменить на КД521. КД510. КД513. Д311. Д220, Д9 с любым буквенным индексом и аналогичные.
Ток потребления узла генерации и счета импульсов при напряжении питания 12 В не превышает 35 мА. Источник питания для устройства — стабилизированный с напряжением в пределах 6.-..14 В.
Вместо АОУ163 можно использовать АОУ163 с любым буквенным индексом, его аналог — оптоэлектронное реле переменного тока 5П50, выпускавшееся до 1996 г.. или зарубежные аналоги
— МОС3010. МОС3009, МОС3012, МОС3052. Симисторы КУ208Г, в крайнем случае, допустимо заменить на КУ208В. Лампы накаливания выбираются в зависимости от конкретного применения светофора.
При исправных деталях и безошибочном монтаже устройство начинает работать сразу. Налаживание устройства заключается в установке на выходе тактового генератора частоты импульсов примерно 0,1 Гц.

А.КАШКАРОВ, г.С.-Петербург.

Файл:  7.jpg

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты