Um circuito controlador de semáforo pode ser usado para controlar a iluminação sequencial das lâmpadas de semáforo VERMELHA, LARANJA e VERDE, mantendo atrasos apropriados entre a sequência de iluminação.
No sistema de semáforo real, todos nós vimos como as lâmpadas vermelha, laranja e verde ligam/desligam em sequência com uma quantidade específica de tempo de atraso entre cada lâmpada.
Como funciona o sequenciamento de semáforos
Basicamente, os semáforos que vemos nas estradas e rodovias acendem com uma sequência específica, conforme explicado abaixo:
- Para indicar que os veículos devem PARAR, o semáforo vermelho acende.
- Então, após um atraso relativamente longo, a lâmpada vermelha é desligada e a lâmpada verde acende, o que indica que os veículos devem ligar a ignição e seguir em frente.
- Em seguida, após um atraso relativamente longo, a luz verde se apaga e a luz laranja ou âmbar é ligada.
- A luz laranja ou âmbar diz aos veículos para PROSSEGUIR COM CUIDADO e se preparar para parar na luz vermelha que se segue imediatamente, após um atraso relativamente curto.
Neste post vamos tentar construir um modelo de semáforo de 3 cores realista, que irá replicar a operação de sequenciamento de semáforos padrão, como visto em estradas e rodovias.
Como funciona o circuito
Conforme mostrado na figura a seguir, podemos ver um IC 4017, que é um contador de décadas de johnsons de 10 estágios, usado para executar a operação de sequenciamento de luz vermelha, verde e laranja.
Em um de nossos artigos anteriores, já aprendemos como as saídas do IC 4017 podem ser usadas para gerar pulsos lógicos de sequenciamento de uma pinagem para outra em resposta a pulsos de clock em seu pino14.
Aqui empregamos exatamente o mesmo princípio de funcionamento, que pode ser entendido a partir da seguinte explicação:
Para alimentar pulsos de clock para o pino 14 do IC 4017, é necessário um oscilador astável básico que é preenchido usando o onipresente IC 555.
Com cada pulso de clock do pino 3 do IC 555 para o pino 14 do IC 4017, faz com que a saída do IC 4017 crie grandes deslocamentos lógicos de uma pinagem para a próxima na ordem de: 3, 2, 4, 7, 10, 1, 5, 6, 9, 11 e de volta para 3.
Ou seja, inicialmente uma lógica alta está disponível no pino 3 do IC 4017. Com o primeiro pulso de clock no pino14, essa lógica alta no pino3 irá pular para o pino2, então com o próximo clock no pino14, o pulso lógico saltará do pino2 para pin4 e assim por diante.
Podemos ver que essas saídas do IC 4017 são configuradas com diodos paralelos para criar atrasos prolongados na iluminação das lâmpadas LED vermelha e verde.
Digamos que cada pulso do IC 555 tenha um atraso de 2 segundos (isso pode ser alterado conforme desejado), significaria que a lógica nas saídas do IC 4017 mudaria com um atraso de 2 segundos de uma pinagem para a outra.
Como o pino3 e o pino2 estão ligados com diodos, o atraso total nessas pinagens será de 2+2 = 4 segundos. Isso significa que os LEDs laranja permaneceriam acesos por 4 segundos.
Da mesma forma, a conexão do diodo entre os pinos 4,7,10,1 e pinos 5,6,9,11 garante que, mesmo enquanto a sequência lógica estiver mudando entre esses pinos, a saída nesses pinos mantenha os LEDs vermelho e verde ligados por 2 +2+2+2 = 8 segundos.
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FONTE
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