Светофор-тренажер

Модель четырехстороннего автоматического светофора может служить хорошим тренажером для обучения школьников, учащихся СПТУ, курсантов ДОСААФ правилам дорожного движения. В конструкции светофора применена бесконтактная система управления, выполненная по сравнительно простой схеме.

Четырехсторонний автоматический светофор собран на микросхемах серии К155 и транзисторах n-p-p структуры (рис. 1). Тактовый генератор, выполненный на элементах DD1.1 и DD1.2, вырабатывает импульсы, следующие с частотой около 2 Гц. Эта частота устанавливается подстроечным резистором R1.

Импульсы генератора поступают на делитель частоты, выполненный на D-триггерах (элементы DD2.1 — DD4.2). С выходов соответствующих триггеров импульсы попадают на дешифратор DD1.3, DD5.1 — DD5.3 с электронными ключами на транзисторах VT1—VT12. Лампы каждой стороны светофора зажигаются в следующей последовательности (в скобках указана продолжительность свечения): красная (12 с), красная с желтой (4 с), зеленая (12 с, из которых последние 4 с мигает), желтая (4 с), вновь красная и т. д. Соответствующие лампы противоположных сторон светофора включены параллельно друг другу. Длительность свечения ламп подбирают, изменяя частоту тактового генератора.

Временные диаграммы сигналов в различных точках автомата приведены на рисунке 2. Они помогут лучше понять работу электронного устройства и проконтролировать прохождение сигналов при его налаживании.

В тренажере, кроме указанных на схеме, можно применить микросхемы серии К133. Лампы накаливания устанавливают в отражатели, чтобы избежать взаимной засветки, и закрывают цветными рассеивателями.

Налаживают каждый ключ в отдельности. Подбирая величины резисторов R5 — R7, R11 — R13, добиваются, чтобы падение напряжения на лампах составляло 2 — 2,2 В. Тем самым увеличивается срок их службы, снижается ток, протекающий через выходные транзисторы и, следовательно, мощность, потребляемая моделью от сети. При правильной регулировке она составляет примерно 8 Вт.

Транзисторы VT1—VT3, VT7—VT9 — любые кремниевые, маломощные n-p-n структуры, VT4, VT5, VT10, VT11 можно заменить на КТ801, КТ807, КТ817 с любым буквенным индексом, VT6, VT12. менять не рекомендуется, поскольку возможно нечеткое срабатывание ламп зеленого цвета. Выходные транзисторы установлены на отдельных небольших радиаторах.

Питается устройство от стабилизатора напряжения на 5 В и 2 А. Силовой трансформатор намотан на сердечнике из пластин Ш20, толщина набора 20 мм. Первичная обмотка содержит 2500 витков, намотана проводом ПЭЛ 0,2; вторичная — 80 витков ПЭЛ 1,0. Транзистор VT13 также установлен на радиаторе.

Электронная часть тренажера смонтирована на двух монтажных платах. Причем плата устройства, вырабатывающего управляющие импульсы, выполнена методом печатного монтажа (рис. 3).

Корпус светофора изготовлен из четырех дюралюминиевых пластин толщиной 2—3 мм, размером 150X60 мм, в которых просверлено по три отверстия Ø 20 мм. В них размещены фонари с рассеивателями красного, желтого и зеленого цветов, а поверх установлены выкрашенные в черный цвет козырьки. Корпус скрепляют клеем «Момент» и по граням обрамляют на ширину 5 мм черной нитрокраской. Для этого вдоль граней наклеивают полоски изоляционной ленты ПХЛ и после нанесения краски снимают. Корпус светофора установлен на никелированной трубе длиной 200 мм, закрепленной вертикально на склеенном из прозрачного оргстекла основании. Его грани также окрашены черной нитрокраской. Внутри основания размещены монтажные платы, проложены жгуты проводов, проходящие и внутри трубы. Снизу к основанию прикреплены четыре эбонитовые ножки, а сбоку установлено гнездо разъема СГ-3, к которому подводится переменное напряжение 7 В.

Силовой трансформатор находится в отдельном небольшом пластмассовом футляре с установленной на нем электровилкой, с помощью которой «силовик» включается в сеть.

В. СТЕПАНОВ, г. Ачинск, Красноярский край