Ο σπουδαστής του τμήματος Τεχνικός Υπολογιστών του ΙΕΚ Πληροφορικής, Θανάσης Κλέτσας, μας παρουσιάζει τη διαθεματική του εργασία με θέμα την προσομοίωση ενός ηλεκτρονικού σηματοδότη με τη χρήση Arduino.
Δες παρακάτω την περίληψη της τελικής του εργασίας για τον Ιούνιο 2020.
Θέμα: “Προσομοίωση ηλεκτρονικού σηματοδότη με τη χρήση Arduino“.
Σπουδαστής: Θανάσης Κλέτσας | Εισηγητής: Κωνσταντίνος Ζήτης
1. Υπάρχουν τρία λεντάκια που δίνουν σήμα για τα αυτοκίνητα τα όποια θα έχουν τα τρία χρώματα του σηματοδότη, πράσινο, κίτρινο και κόκκινο.
2. Δύο λεντάκια για διάβαση πεζών τα όποια θα έχουν 2 χρώματα, ένα πράσινο και ένα κόκκινο (όπου πράσινο το ανθρωπάκι δίνει σήμα να προχωρήσουν οι πεζοί, και όπου κόκκινο το ανθρωπάκι για να σταματήσουν)
Σκέφτηκα να κάνω αυτή τη κατασκευή η οποία μου φάνηκε πολύ ενδιαφέρουσα και χρήσιμη ώστε να με βοηθήσει να καταλάβω καλύτερα πώς λειτουργεί το Arduino.
Τα διαφορετικά μέρη που απαρτίζεται η υλοποίηση:
- Arduino Uno r3 (Μικροελεγκτής)
- USB καλώδιο για την σύνδεση με τον υπολογιστή
- Διάτρητη πλακέτα δοκιμών (Breadboard 400 επαφών)
- Led μπλε (5)
- Led κόκκινα (5)
- Led κίτρινα (5)
- Αντιστάσεις 220 ohm (8)
- Καλώδια για την διασύνδεση του breadboard με το Arduino
- Εύκαπτα καλώδια για τη χρήση πάνω στην πλακέτα δοκιμών (30)
- Κουτί αποθήκευσης
- Προσομοιωτής φαναριού κυκλοφορίας ειδικός για Arduino, ένας για πεζούς και ένας για αυτοκίνητο
- Διακόπτης ενεργοποίησης φαναριού
Το συνολικό κόστος της κατασκευής είναι 22€. Ασχολήθηκα σε διάφορες χρονικές στιγμές και ο συνολικός χρόνος υλοποίησης για την κατασκευή ήταν περίπου 3 ώρες. Στην επίδειξη παρακάτω, θα σας δείξω πώς λειτουργεί η κατασκευή μου και θα σας εξηγήσω τη συνδεσμολογία αλλά και πώς λειτουργεί το πρόγραμμα που ελέγχει την κατασκευή.
ΕΠΙΔΕΙΞΗ
Συνδεσμολογία του αρντουίνο
Πρώτα συναρμολόγησα τη βασική συνδεσμολογία πάνω στο μπρέντμπορντ.
Μετά συναρμολόγησα τα υπόλοιπα καλώδια που περίσσεψαν από το μπρέντμπορντ στο αρντουίνο και μετά το συνέδεσα στο usb για να λειτουργήσει η κατασκευή μου.
Πιο αναλυτικά η συνδεσμολογία είναι η εξής:
Η συνδεσμολογία πάνω στο μπρέντμπορντ: πρώτα συνέδεσα το αριστερό φανάρι για τα αυτοκίνητα, δηλαδή αυτό με τα 3 leds μαζί (πράσινο, κίτρινο, κόκκινο), γείωση (gnd) στις υποδοχές του μπρέντμπορντ.
Μετά έβαλα τις αντιστάσεις για το φανάρι των αυτοκινήτων.
Μετά συναρμολογώ το δεξιό φανάρι για τους πεζούς. Δεν συνδέω το κίτρινο led γιατί δεν υπάρχει για τους πεζούς.
Μετά συνδέω τον διακόπτη.
Για να πάρει ρεύμα μετά το αρντουίνο το συνδέω στο μπρέντμπορντ, συνδέοντας τα καλώδια κίτρινο με μαύρο αντίστοιχα, θετικό και αρνητικό.
Στη συνέχεια συνδέω με usb στον υπολογιστή.
Η κατασκευή είναι έτοιμη!
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ
Θέλουμε να προσομοιώσουμε τη λειτουργία ενός φωτεινού σηματοδότη (φανάρι κυκλοφορίας) αλλά και πεζών, όπου θα επαναλαμβάνεται συνεχώς η εξής διαδικασία: Αρχικά όλα τα φανάρια θα είναι σβηστά. Πρώτα θα ανάψει το πράσινο φανάρι για X δευτερόλεπτα. Στη συνέχεια θα σβήσει το πράσινο και θα ανάψει το πορτοκαλί φανάρι για X-2 δευτερόλεπτο. Μετά θα σβήσει το πορτοκαλί και θα ανάψει το κόκκινο για X-1 δευτερόλεπτα. Η διαδικασία θέλουμε να επαναλαμβάνεται συνεχώς, δηλαδή τα φανάρια να αναβοσβήνουν διαδοχικά με τους προαναφερόμενους χρόνους. Αντίστοιχα θα πρέπει ανάλογα με το χρώμα και τους χρόνους λειτουργίας το φανάρι για τους πεζούς να είναι κόκκινο η πράσινο, προσημειώνοντας κατά αυτό τον τρόπο την συνολική λειτουργία ενός φωτεινού σηματοδότη κυκλοφορίας αυτοκινήτων – πεζών.
ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΤΟΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ ARDUINO
Θα παρουσιάσω περιληπτικά το πρόγραμμα Arduino. Στην αρχική κατάσταση το πρόγραμμα έχει μεταβλητές που για το φανάρι των αυτοκινήτων έχουν τιμή που αντιστοιχεί σε πράσινο, το φανάρι των πεζών σε κόκκινο και μία μεταβλητή που διαβάζει αν έχει πατηθεί το κουμπί των πεζών. Το πρόγραμμα είναι ένα loop που διακόπτεται όταν πατηθεί το κουμπί και γίνονται τα παρακάτω:
- Ανάβει πορτοκαλί για ένα δευτερόλεπτο
- Στη συνέχεια ανάβει κόκκινο στα αμάξια για 5 δευτερόλεπτα και πράσινο στους πεζούς για 3 δευτερόλεπτα.
- Κατόπιν δίνει κόκκινο στους πεζούς και μετά από 1 δευτερόλεπτο πράσινο στα αυτοκίνητα.
Σπούδασε Τεχνικός Υπολογιστών στο ΙΕΚ ΔΕΛΤΑ.
Δες όλες τις δράσεις της ειδικότητας Τεχνικός Υπολογιστών στο Instagram