In diesem Ampelprojekt werden wir eine Schaltung entwerfen, um Ampeln auf einem Vierwegesignal zu steuern. Diese Schaltung besteht aus einem 555-Timer-IC-Timer und einem Dekadenzähler. Der Zeitgeber erzeugt Impulse und diese Impulse werden dem zehnstufigen Dekadenzähler zugeführt.
Der zehnstufige DECADE COUNTER hat eine Erinnerung an TEN. Es können bis zu zehn Impulse gezählt werden. Für jeden Peak um die Uhr gibt der Zähler dies als Ereignis zu und merkt sich es. Die Anzahl der Ereignisse, deren Zähler gespeichert sind und die vom entsprechenden Pin ausgegeben werden.
Schaltungskomponenten
- + 9V bis +12V Versorgungsspannung
- 555 Timer IC
- 1KΩ, 10KΩ, 220Ω Widerstände (3 Stück),
- 10µF- und 100µF-Kondensatoren
- ROTE LED (4 Stück), BLAUE LED (4 Stück) und GELBE LED (4 Stück)
- CD4017 Dekadenzähler-IC
- IN4007 Dioden (8 Stück)
Schaltplan und Erklärung
Vier - Wege - Ampelschaltbild unter Verwendung von 555 Timer IC wird in dem obigen Diagramm dargestellt. Der Timer erzeugt hier Impulse mit einer Zeitdauer von ungefähr 100 ms. Die EIN-Zeit beträgt also 50 ms und die AUS-Zeit 50 ms. Diese Zeitdauer kann durch Ändern des Kondensatorwerts geändert werden. Obwohl Straßenlaternen eine Schaltzeit von 2 Minuten haben, reduzieren wir hier die Zeit zum Testen der Schaltung.
Die Zeitverschiebung für eine Vierwege- Ampel kann in dieser Schaltung erreicht werden, indem der 10uF-Kondensator durch einen 470uF-Kondensator ersetzt wird. Sobald die Stromversorgung eingeschaltet ist, fungiert der Timer als Rechteckwellengenerator und erzeugt eine Uhr. Diese Uhr wird dem DECADE BINARY COUNTER zugeführt. Jetzt zählt der Dekaden-Binärzähler die Anzahl der am Takt gegebenen Impulse und lässt den entsprechenden Pin-Ausgang hoch gehen. Wenn beispielsweise die Ereignisanzahl 3 ist, ist der Q2-Pin des Zählers hoch, und wenn 5 zählt, ist der Pin Q4 hoch hoch. Für alle 100 ms gibt es also eine Spitze, mit dieser Spitze gewinnt der Zählerspeicher um eins und damit auch die Ausgabe.
Die Dioden hier verhindern das Kurzschließen von Zählerausgängen. Wenn beispielsweise die Anzahl zwei ist, ist Q1 hoch (da Q1 hoch ist, sind alle anderen Ausgänge einschließlich Q0, Q2 niedrig), wenn keine Dioden vorhanden sind, wird Q1 mit positiver Spannung erhalten von Q0 kaum auf LOW heruntergezogen (da die Q0-Spannung + 0 V beträgt, wenn Q1 hoch ist), da sie miteinander verbunden sind. Mit diesem Kurzschluss findet statt.
Während Q0, Q1, Q2, Q3 leuchtet die GRÜNE LED an NORD und SÜD zusammen mit der ROTEN LED an OST und WEST. Wenn wir also annehmen, dass der Takt 1 Hz beträgt, werden die NORD- und SÜD-Seite für vier Sekunden GRÜN signalisiert, und auch die OST- und WEST-Seite werden während dieser Zeit ROT zum STOP signalisiert.
Wenn Q4 hoch geht, leuchtet die GELBE LED an NORD und SÜD zusammen mit der ROTEN LED an OST und WEST. Wenn wir also annehmen, dass der Takt 1 Hz beträgt, werden die NORD- und SÜD-Seite GELB signalisiert, um 1 Sekunde langsamer zu werden, und auch die OST- und WEST-Seite werden während dieser Zeit ROT signalisiert, um zu STOPPEN.
Wenn Q5, Q6, Q7, Q7 hoch sind, leuchtet die GRÜNE LED an OST und WEST zusammen mit der ROTEN LED an NORD und SÜD. Wenn wir also annehmen, dass der Takt 1 Hz beträgt, werden die EAST- und WEST-Seite für vier Sekunden mit GRÜN signalisiert, und auch die NORD- und SÜD-Seite werden während dieser Zeit mit ROT zum STOP signalisiert.
Wenn Q4 hoch geht, leuchtet die GELBE LED an OST und WEST zusammen mit der ROTEN LED an NORD und SÜD. Wenn wir also annehmen, dass der Takt 1 Hz beträgt, wird der OST- und WEST-Seite GELB signalisiert, sich 1 Sekunde lang zu verlangsamen, und auch der NORD- und SÜD-Seite wird während dieser Zeit ROT zum STOP signalisiert.
Diese obigen vier Stufen bilden einen kontinuierlichen Zyklus, um die Ampel auf vier Arten zu steuern.