Proiect microcontrolere - semaforizare a unei intersecții

TEMA PROIECTULUI

Proiectul îşi propune cunoaşterea şi înţelegerea principiului de semaforizare a unei intersecţii. Pentru exemplificare s-a pus la dispoziţie intersecţia dintre DJ102 şi DN1B, în capitolul de faţă făcându-se şi o descriere a acesteia, precum şi a fluxurilor de trafic rutier.

Realizarea practică a automatului de dirijare a circulaţiei se poate face în două moduri: primul mod constă în implementarea efectivă a succesiunii fazelor de lucru (se realizează cu componente discrete, dar care nu permite modificarea succesiunii fazelor), iar cel de al doilea mod constă în realizarea unui sistem universal programabil hardware sau software, care are avantajul că poate asigura orice succesiune de faze de lucru.

Automatul propus pentru realizare în cadrul acestui proiect se înscrie în categoria celui de-al doilea mod de implementare, deci este un sistem programabil, care v-a fi încărcat software cu ciclul de semaforizare pentru intersecţia dată.

Un sistem programabil conţine în principiu un microprocesor, care cu ajutorul unor componente exterioare vitale gestionează aplicaţia dorită, în funcţie de cerinţele dorite scrise sub forma unui program în memoria ROM a sistemului. În cazul în care aplicaţia dorită (semaforizarea unei intersecţii) nu necesită tot efectivul unui sistem cu microprocesor, se poate folosi un microcontroler.

Microcontrolerul este un dispozitiv care conţine în aceaşi capsulă un microprocesor, memorii RAM şi ROM precum şi interfeţe de comunicaţie. Este în principiu mai slab ca putere de lucru decât un sistem cu microprocesor, dar mult mai rapid decât acesta, fiind excelent pentru aplicaţii cu caracter specific. De aceea în acest proiect realizarea automatului de semaforizare se v-a face cu un microcontroler şi componente exterioare necesare.

INFORMATI DESPE SEMAFOARE

Primul semafor din istoria omenirii a fost un model care functiona pe gaz si a fost instalat la Londra la data de 10 decembrie 1868, la intersectia dintre Bridge Street si Palace Yard. Lanterna era montata pe un pivot de otel de 7 m inaltime. Pe o parte era rosie iar pe cealalta parte era verde. Pivotul de sustinere era rotit cu ajutorul unui levier de catre un agent de politie. Istoria spune ca la data de 2 ianuarie 1869, adica la nici o luna de la punerea in functiune, agentul de politie a fost ranit de explozia instalatiei de gaz.

Primul semafor electric, inventat de James Hodge, a fost instalat la data de 5 august 1914 in Cleveland, Ohio. Acesta era prevazut si cu o sonerie electrica ce se declansa la schimbarea culorii. Sistemul era compus din patru perechi de lampi montate la colturile strazilor, ca si in prezent pentru o intersectie simpla in cruce. In fiecare colt era montata cate o lampa pentru STOP si o lampa pentru LIBER. Lampile erau imperecheate doua cate doua astfel incat sa nu existe situatii conflictuale la circulatia pe directiile ortogonale, perpendiculare intre ele. Comanda se dadea manual dintr-un post amplasat intr-unul din colturi.

In 1918 a fost inaugurat la New York primul semafor electric cu trei culori: rosu – stop, portocaliu – atentie, verde – cale libera. Comenzile erau date manual de catre o persoana cu atributii in dirijarea circulatiei.

In decembrie 1920, politistul William Potts din Detroit a construit un semafor electric cu trei culori si care a fost montat suspendat ca in zilele noastre.

Primul semafor din Franta a fost instalat la data de 5 mai 1923, la intersectia bulevardelor Saint-Denis si Sébastopol din Paris. Avea doar culoarea rosie insotita de un semnal sonor. Abia dupa 10 ani s-au introdus si celelalte doua culori: verde si galben.

Semaforul automat, asa cum este cunoscut astazi, a fost introdus in 1926. Evolutia acestuia este remarcabila, ajungandu-se astazi la semafoare inteligente. De fapt, acestea primesc informatii de la camere video si senzori de prezenta incastrati in carosabil, respectiv de la senzori de gaze poluante si, pe baza unui program, dirijeaza traficul auto in mod automat.

TIPURI DE SEMAFORIZARI:

Semaforizare cu leduri

Semafoarele cu led-uri inglobeaza cea mai noua tehnologie, oferind beneficiarilor foarte multe avantaje in exploatarea lor pe termen lung. Aceste dispozitive se adreseaza acelor lideri care doresc recuperarea integrala a investitiei intr-un timp foarte scurt, prin eliminarea costurilor de intretinere si reducerea costurilor legate de consumul de energie.

Constructie:

Corpul semaforului este modular astfel incat sa poata fi compuse lampi de 1, 2, 3, sau mai multe module. Cablajul intern este realizat din conductor cu un inalt grad de protectie termica (izolatia contine insertii de azbest). Garniturile aplicate garanteaza un grad ridicat de protectie. Carcasa este alcatuita din policarbonat de cea mai buna calitate.

Dispersia luminii este realizata cu lentile de tip fresnel uniform pe toata suprafata lentilei, asigurand o vizibilitate perfecta din mai multe unghiuri.

Caracteristici Tehnice

Consum energie

6w

9w

7w

Intensitate luminoasa

300>cd

300>cd

300>cd

Temperatura de functionare -40 pana la +70?C

Factorul de putere 0.95

Umiditate relativa permisa 20-95%

Grad de protectie IP65

TEMPUS 400

Semafoare auto si pietonale echipate cu sisteme de cronometrare. Pietonul este in permanenta informat daca dispune de timpul necesar traversarii drumului in siguranta.

Caracteristici:

• 2 digiti cu 7 elemente, perioada de cronometrare 0 - 99 secunde

• alimentare cu sursa comutabila si unitate de control pe acelasi card, fara transformatoare exterioare

• card cu microprocesor pentru control

• alimentare cu energie 170-250 V AC, 50 Hz

• temperaturi de functionare: -20 - + 60 OC cu o umiditate de 90 %