Гаражный светофор

А.КАШКАРОВ,

г.С.-Петербург

            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 вьезде 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 симисторах.

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 «0», разрешаю­щий работу микросхемы. Первый выходной сигнал «1» формирует­ся на выходе «0» DD2, что приво­дит к зажиганию светодиода оп-топары VU1 (АОУ163). Открыва­ется оптосимистор, который, в свою очередь, включает симистор VS1 (КУ208Г), вследствие чего за­горается лампа EL1 красного цве­та. С помощью VS1 можно управлять лампами 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 въезде 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 (K561HE8). 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 Вне превышает35мА. 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 заме­ нить 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.