CIRCUITO PRONTO

Explicação Básica do Funcionamento do Circuito

A fonte de alimentação do nosso circuito será 4 Pilhas Alcalinas Tamanho AA de 1.5 v ligadas em série, totalizando um total de 6V.

Para gerar o pulso que irá alimentar o clock do Duplo Flip-Flop Tipo D é utilizado um Circuito Integrado do tipo 555 na configuração de astável, onde tem a frequência determinada pelo capacitor eletrolítico de 22uF e pelo resistor de 1kR e potenciometro de1KR a 100KR.

São utilizados dois CIs 4013, denominados U3:A e U3:B, o CI U3:A recebe o pulso de clock gerado pelo 555 e sua saída Negada alimenta a entrada de clock do CI U3:B. Com a utilização destes CIs, não é necessário acrescentar CIs 7404 pois já possuem essa função. As saídas dos CIs 4013 são ligadas aos CIs 7408(função lógica AND) conforme as equações Booleanas obtidas para que o circuito se comporte conforme o esperado.

Saída Luminosa

Porta lógica AND AMARELO 1

É feita a ligação em série dos LEDs  L AMARELO 1 E L VERMELHO PEDESTRE 1.

O Cálculo para obter o valor do resistor é:

RESISTOR AM 1= 6-3,8/0,015=147ohms

Porta lógica AND VERDE 1

É feita a ligação em série dos LEDs  L VERDE 1 E L VERMELHO PEDESTRE 1.

O Cálculo para obter o valor do resistor é:

RESISTOR VD 1= 6-3,8/0,02= 100ohms

Porta lógica AND AMARELO 2

É feita a ligação em série dos LEDs  L AMARELO2 E L VERMELHO PEDESTRE 2.

O Cálculo para obter o valor do resistor é:

RESISTOR AM 2= 6-3,8/0,015= 147ohms

Porta lógica AND VERDE 2

É feita a ligação em série dos LEDs  L VERDE 2 E L VERMELHO PEDESTRE 2.

O Cálculo para obter o valor do resistor é:

RESISTOR VD 2= 6-3,8/0,02= 100ohms

O LED L VERMELHO 1 é ligado em série com o L VERDE PEDESTRE 1 na saída Negada do U3:B

O Cálculo para obter o valor do resistor é:

RESISTOR VM 1= 6-3,8/0,02= 100ohms

O LED L VERMELHO 2 é ligado em série com o L VERDE PEDESTRE 2 na saída Normal do U3:B

O Cálculo para obter o valor do resistor é:

RESISTOR VM 2= 6-3,8/0,02= 100ohms

Esquemático Circuito

Circuito no Proteus

Abaixo segue vídeo do circuito sendo simulado no Software Proteus.

TABELA VERDADE DO PROJETO

Após pensarmos no funcionamento do nosso projeto, obtivemos a seguinte Tabela Verdade.

Tabela Verdade Do Circuito

A seguir, utilizando a Álgebra Booleana, analisamos e montamos as equações mais simplificadas de cada Lâmpada.

Equações Booleanas de Cada Lâmpada.

VERMELHO 1 = Bnegado
AMARELO 1 = AnegadoB
VERDE 1 = AB
VERMELHO 2 = B
AMARELO 2 = AnegadoBnegado
VERDE 2 = ABnegado

CRONOGRAMA

Agosto      2014 - Definição do Tema e Criação do Blog.

Setembro 2014 - Montar a Tabela Verdade Do Projeto, Montar e Simular o Projeto no Proteus.

Outubro    2014 - Comprar os Componentes e Montar o Protótipo no Protoboard.

Novembro 2014 - Montar e Finalizar o Projeto Para a Apresentação.

OBJETIVOS DO PROJETO

A partir do "zero", utilizando o conhecimento adquirido em sala de aula, livros, projetos já realizados por outras pessoas e também com o auxílio do professor para eventuais adversidades, os principais objetivos do grupo é elaborar, executar e postar passo a passo no blog o projeto de dois semáforos ,em pequena escala, que controlam o cruzamento de duas vias. Segue abaixo, figura que representa o esquema do cruzamento das vias.

Cruzamento de duas vias.

 

DEFINIÇÃO DO TEMA DO PROJETO

Apesar de simples, os semáforos apresentam um papel muito importante no controle de tráfego de veículos e pedestres nas pequenas, médias e grandes em quase todo o planeta.

O tema foi escolhido pois todos os integrantes do grupo os vêm diariamente no trânsito de suas cidades o que causou certa curiosidade em saber como eles funcionam e também provocou a todos os integrantes a vontade de projetar um semáforo utilizando dos conhecimentos adquiridos em sala de aula.

Primeiramente, como curiosidade, a história do semáforo.

O Primeiro Semáforo

  

O primeiro semáforo dedicado ao controle de fluxos de veículos, mostrado acima, começou a operar em 10 de Dezembro em 1868, em Londres, no cruzamento das ruas George e Bridge, perto do Parlamento. Foi projetado pelo engenheiro ferroviário J. P. Knight e possuia dois braços que, quando estendidos horizontalmente significavam "Pare" e quando inclinados a 45 graus significavam "Siga com cuidado". À noite, uma lâmpada de gás verde e uma vermelha reforçavam as indicações dos braços. Uma particularidade curiosa é que dispunha de uma campainha que soava instantes antes de cada mudança de permissão de passagem. Entretanto, o equipamento explodiu 23 dias depois de entrar em operação, matando o polical que o estava operando e desincentivando novas invenções nesta área por um bom tempo.

O primeiro semáforo elétrico foi criado, em 1912, por Lester Wire, oficial da polícia de Salt Lake. Era bastante rústico e consistia numa caixa de madeira com uma cobertura inclinada para facilitar o escoamento da chuva e da neve. As lâmpadas eram pintadas de verde e vermelho e sua luz passava através de aberturas circulares feitas na caixa.

Em 1920, um policial de Detroit, chamado William Potts, construiu vários semáforos do tipo verde-amarelo-vermelho. Alguns foram montados no alto de "torres de trânsito" e eram operados manualmente por policiais ali posicionados. Outros foram fixados em cordoalhas sobre a pista. Os semáforos de Potts já eram muito semelhantes aos que conhecemos atualmente. A figura abaixo mostra um semáforo de quatro faces que está exposto no Museu Henry Ford, em Dearborn, Michigan, onde se lê a seguinte explicação:

"O primeiro semáforo do mundo, do tipo verde-amarelo-vermelho, com quatro faces, foi instalado no cruzamento da Avenida Woodward com a Rua Fort, em Detroit, Michigan, no Outubro de 1920. Foi projetado pelo inspetor de polícia William L. Potts. O seu formato é praticamente o mesmo dos semáforos atuais." 

 A imagem e texto foram recolhidos em http://www.sinaldetransito.com.br/curiosidades_foto.php?IDcuriosidade=35&alt .

Significado das cores de um semáforo.

VERDE: Indica que o cruzamento está livre para passagem.

AMARELO: Indica que a passagem está prestes a ser fechada.

VERMELHO: Indica que a passagem pelo cruzamento está impedida.