Semáforo de dos vías

Semáforo de dos vías

Laura María Granados García

e-mail: lmgranadosg@unal.edu.co

Christian David Rosero Tello

e-mail: cdrosesort@unal.edu.co

Resumen – En este trabajo son aplicados diferentes conceptos del curso para la elaboración de un semáforo de dos vías usando elementos como circuitos integrados.

Palabras clave – Circuito integrado, diodos, frecuencia

1.  Introducción

El semáforo es un elemento fundamental en la señalización vial, que permite la coordinación de flujos en los que se interceptan dos vías diferentes. Se trata de uno de los dispositivos programables más antiguos, que ha tenido transformaciones a través de los años y hoy en día se fabrican millones alrededor del mundo, y pese al avance tecnológico y surgimiento de nuevos algoritmos, cumplen la misma función básica e indispensable, coordinar el tráfico.

En este trabajo se desarrolla un semáforo de doble vía usando elementos de programación electrónica, utilizando dos circuitos integrados de bajo costo y fácil implementación: el NE555 y el CD4017, que permiten construir una secuencia ordenada y transmitirla a una serie diodos y a su vez una red diseñada para asignar tiempos específicos a los tres LED de señalización.

1. Objetivos

General

• Implementación de un circuito para un semáforo que permita controlar el paso de tráfico en una intersección de dos vías.

Específicos

• Implementar el circuito integrado NE555 como temporizador de encendido-apagado y como modulador de la frecuencia de las luces de señalización.
• Implementar el circuito integrado CD4017 como contador de pulsos para generar la secuencia de encendido y apagado de las luces del semáforo.
• Implementar la secuencia lógica de encendido y apagado de las luces LED de distintos colores mediante el uso diodos.

1. Amplificadores usados en el proyecto

• Circuito integrado 555

El dispositivo NE555 es un circuito integrado que produce pulsos de temporización (modo monoestable) muy precisos y además puede ser usado como oscilador (modo astable).  Este circuito nos permite en su modo astable generar un tren de pulso alternando estado alto con bajos en 0V, y un ajuste de frecuencia que depende de la relación de capacitancia y resistencias externas.

• Contador CD4017

El CD4017 es un circuito integrado que se utiliza como contador por décadas binarias (cuenta de 0 a 9), lo que permite crear secuencias de señales sincronizadas para 10. El CD4017 consta de 16 pines: el pin 8 y 16 son la alimentación negativa y positiva respectivamente; del pin 2 al 11 corresponden a salidas; el pin 14 (clock) es la entrada para un tren de pulsos que determina la frecuencia de la secuencia; el pin 13 (clock inhibit) permite pausar la secuencia; el pin 15 se utiliza para limitar el número de décadas de conteo.

[pic 1]

Figura 1. Contador CD4017

1. Circuito semáforo

• Configuración

El diseño del circuito del proyecto es el mostrado en la figura 2. En el programa que se dibujó no es posible simular todo, pues no existen elementos como el 4017, así que solamente se trata de algo meramente gráfico que nos sirve para montarlo fácilmente en la protoborad.

[pic 2]

Figura 2. Circuito semáforo de dos vías

• Ecuaciones

•         (1)[pic 3]

Donde  es la resistencia que sale del pin 7 a la alimentación positiva,  es un potenciómetro entre los pines 7 y 6 que nos permiten cambiar la frecuencia, y  el capacitor entre los pines 2 y 1.[pic 4][pic 5][pic 6]

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