Liikennevaloprojekti, osa 1


“Mitä, liikennevaloprojekti? No johan on Miljoonalaatikon taso laskenut…” – Ei syytä huoleen, sillä emme rakenna perinteisiä kolmen ledin liikennevaloja vaan tämän projektin tarkoitus on tutkailla miten ihan oikeaa liikennevalopylvästä ohjataan PIC-mikrokontrollerilla.

Projekti alkoi kun kaveriporukalla kiersimme paikallista rompetoria ja silmään osui jalankulkijamallin liikennevalo (ilman pylvästä tosin). Valot tarttuivat mukaan ja heittelimme ilmaan ideoita Assembly 2011 koristevaloista, jollaisia muilla ei takuulla olisi.

Lähempi tarkastelu paljastaa että valot toimivat ihan perinteisillä hehkulampuilla, maksimiteho 75W ja pikaisella testauksella jo 40W on sisätiloissa melkoisen kirkas. Valot tuli puhdistettua ja linssit käännettyä vaakatasoon, jolloin valot voivat maata kotelonsa varassa. Muutoin kotelolle olisi pitänyt kehitellä jalka ja ottaen huomioon koon ja painon, se ei mikään heppoinen saisi olla.

Seuraavaksi tutkin mahdollisuuksia ohjata valoja. Helpoin ratkaisu olisi ollut on-on-katkaisija, mutta sehän nyt olisi ollut aivan liian tylsä. Niinpä päätin että ohjaus tulee olemaan painonappi ja valojen toiminnan täytyy säilyä tyypillisenä (Vihreät valot vilkkuvat kolme kertaa ennen vaihtumista punaiselle). Päätin toteuttaa ohjauksen PIC12F508-mikrokontrollerilla joita minulla oli muutamia ylimääräisiä. Kyseisessä PICissä on 4 GPIO-pinniä, joista tarvittiin kaksi ulostuloa ja yksi sisääntulo napille. Viimeinen sisääntulo jäi vapaaksi ja suunnitelmissa on kytkeä siihen jokin eri toiminto (strobo ehkä mahdollisesti?)


Kytkentä on hyvin yksinkertainen. PIC-piirin digitaaliset ulostulot on kytketty perinteisten BC547-transistorien kautta 12VDC releille, joissa on 250VAC kärjet. Sisääntulo on sidottu ylös käyttöjännitteeseen mutta käy maissa kun nappia painaa. PICille on oma 5V regulaattori ja tietenkin riittävä suodatus. Käyttöjännite otetaan tasasuunnattuna pieneltä muuntajalta jolloin koko paketti voidaan sijoittaa liikennevalokotelon sisälle.

Rakentelu alkoi piirilevyn valmistamisesta. Pienen protoilun jälkeen kaikki osat saatiin mahtumaan yhdelle levylle, muuntaja mukaanlukien. 230V puoli on eristetty pienjännitteestä poistamalla strippilevystä turhat liuskat niiden välistä. Käyttöjännite on vain puoliaaltotasasuunnattu mutta suodatus on riittävä, lisäksi releen keloille lisättiin vielä estosuuntaiset diodit poistamaan kytkentäpiikkejä. Hifistelytarkoituksessa piirilevylle lisättiin vielä ICSP-pinnirivi, jolloin PIC-ohjelman voi vaihtaa ilman että piiriä tarvitsee irroittaa.


Testasin kytkentää ensin esimerkkiohjelmalla joka vaihtoi sekunnin välein releiden tilaa. Mittauksessa havaittiin että releet ottavat kymmeniä milliampeereja virtaa, joten suurensin suodatuskondensaattorien kokoa alkuperäisestä sadasta mikrosta tuhanteen. Nyt skooppimittauksen perusteella PICin käyttöjännite pysyy hyvinkin tasaisena vaikka kumpikin rele olisi päällä.

Lisää kuvia.
Seuraavassa osassa tutustutaan PIC-kontrollerin lähdekoodiin ja herätetään valot henkiin!

Leave a Reply

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>