Feu Tricolore BENALI Nardjes [PDF]

Zitiervorschau

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE Université Aboubekr Belkaid -TLEMCEN

Faculté de TECHNOLOGIE Département de Génie Electrique et Electronique (GEE) Filière : Licence ELECTRONIQUE

Niveau : L3 Matière : TP NS544 (Travaux avant projet)

TP N°04 :

Etude et simulation de feux de signalisation tricolores

Effectué par:  BENALI Nardjes

Enseignant : LACHACHI Djamel Année Universitaire : 2021/2022

I. Introduction : Un feu de circulation est un dispositif permettant la régulation entre les usagers de la rue ou de la route, utilisé pour la gestion de la circulation de véhicules par les feux (rouge,vert, oronge). Le feu autorise ou non le passage des véhicules sur les voies en fonction de sa couleur. Il est important de bien respecter les arrêts imposés par le feu tricolore sous peine d'être en situation d'infraction routière. Le feu tricolore règle la circulation selon trois couleurs: Le feu rouge, indiquant l’arrêt obligatoire. Le feu vert, indiquant le passage libre et autorise le conducteur à s'engager dans une intersection. Le feu orange, appelé feu jaune dans le Code de la route, impose un arrêt s'il est fixe, sauf si lorsque le feu passe à l'orange l'arrêt du véhicule peut présenter un danger. Un feu orange clignotant a pour fonction d'attirer l'attention des conducteurs sur un éventuel danger. Il autorise ainsi le passage du véhicule, à condition de respecter les dispositions relatives aux règles de priorité. L’équipement d’un carrefour avec une signalisation lumineuse tricolore a pour objectif de supprimer certains conflits, en séparant dans le temps l’admission de flux d’usagers incompatibles.

II. Objectif de TP : - Réaliser un circuit qui doit commander l’allumage de feux tricolores. - Savoir comment faire la simulation de ce circuit. - Le bon choix des composants et des valeurs de circuit.

III. Les composants utilisés : - Alimentation de 9V continue et régulée. - Feux tricolores de croisement à trois couleurs (jaune, vert, rouge) ou bien des LED. - Oscillateur ou timer (NE555). - Un compteur décimal (CD4017). - Des diodes, condensateurs, résistances.

III. Les éléments constitutifs: - Alimentation de 9V continue et régulée. - Feux tricolores de croisement à trois couleurs (jaune, vert, rouge) ou bien des LED. - Oscillateur ou timer (NE555). - Un compteur décimal (CD4017). - Des diodes, condensateurs, résistances.

IV. Travail à réaliser : 1. Etude de circuit avec un schéma électrique proposé : On va réaliser un circuit en premier temps qui donne un signal ou un courant chaque 5 secondes grâce au circuit intégré NE555 utilisé pour la temporisation en mode astable. La deuxième partie consiste de relier le signal précédent à un compteur décimal(CD4017) qui va donner un signal de 5secendes à chaque voie de ce compteur, et finalement l’affichage à l’aide des LED ou bien les feux tricolores de croisement.

1.le schema synoptique :

2.Détermination des valeurs de R1 ; R2 ; C1 pour que le cycle de fonctionnement soit de 5s: Pour qu’un cycle de fonctionnement égale à 5secondes, et depuis l’oscillateur astable on a les lois suivantes: T=0.69*(R1+2R2)*C1 , T1=0.69*(R1+R2)*C1=(2/3)* T , T2=0.69*R2*C1 =(1/3)* T On a : T1= 2/3*T donc T=3/2*T1 et puisque T=0.69*(R1+2R2)*C1 et T1=0.69*(R1+R1)*C1 on a donc l’égalité suivante : T=3/2*T1=3/2*0.69*(R1+R2)*C1=0.69*(R1+2R2)*C1 3* (R1+R2)=2*(R1+2R2) 3*R1+3*R2=2*R1 + 4*R2 R1=R2 On prend R1=R2= 10KΩ, et T=5s On remplace et on trouve la valeur de C1 : T=0.69*(R1+2R2)*C1 C1=T/ [0.69*(R1+2R2)] C1=5/ (0.69*3*10K) C1=220µF

3. Le diagramme de fonctionnement de chaque lumière : On donne la durée d’allumassions : V=15s ; J=5s ; R=20s

4. Principe de fonctionnement : Le schéma de fonctionnement :

Le principe de fonctionnement : D'après le schéma ci-dessus: Premier temps, la sortie Q0 de Cd4017 est active, toutes les autres sorties sont à la

masse (0volt). Le courant issu de Q0 cherche la masse, il la trouve via la diode D1 (qui se présente dans le bon sens, puis les LEDs R1 et la résistance habituelle de protection(R3). Le courant trouve aussi la masse via D2 (diode elle aussi dans le bon sens), les LEDs V2 et l´autre résistance(R4). Tous les autres chemins vers la masse sont interdits (diodes dans le mauvais sens, donc infranchissables). Deux feux sont donc allumés en même temps, rouge(R1) sur la voie 01, vert sur la voie 02. Deuxième temps, Q1est active, le courant passe via D3 et D4 (il ne peut pas aller ailleurs) et de nouveau les LEDs R1 et V2. 3e temps, Q2 active, idem. 4e temps, Q3 active, mais cette fois au lieu de V2 il allume J2. Cinquième temps : Q4 active, le courant traverse les diodes D9 et D10, puis les LEDs V1 et R2 (avec le même principe de fonctionnement des diodes). Sixième temps : Q5 active, le courant traverse D11-D12 et allume R2 et V1. Sixième et septième temps, idem via, respectivement Q5 et Q6. Huitième temps : Q7 active, le courant traverse D15 et D16, et les feux J1 et R2. Maintenant, puisque les huit sorties ont été parcourues, on relié la sortie Q8 avec la branche 15(MR). Le circuit CD4017 repart au départ à la sortie Q0, et ça continue éternellement. 5. Présentation aux composants essentiels du montage : · Le NE555 : est un oscillateur utilisé pour la temporisation, dans notre TP en l’utilise en mode astable. Ce composant permet de donner un signal (courant) au ni veau de son sortie (branche 3 de NE555) chaque 5secondes. · Les résistances R1 et R2 et le condensateur C1 sont utilisés aussi avec les valeurs calculés théoriquement(R1=R1=10KΩ; C1=220µF) pour avoir le courant requis. · Le CD4017 : est un compteur décimal qui a 10 sorties. Dans notre TP on utilise les 8 premiers sorties, le courant va traverser depuis la première sortie « Q0 » jusqu’à « Q7» avec le temps de 5 secondes pour passer entre les sorties.

· Les feux tricolores ou bien les LEDs: on utilise pour chaque voie 3 LEDs colorés par: La voie 01 : rouge(R1), vert(V1), jaune(J1) La voie 02 : rouge(R2), vert(V2), jaune(J2) · Les diodes. 6.Le circuit sous proteus:

7. Passons a la realisation du circuit imprimé : Le schéma du Typon (seul sans composants) :

Le schéma d’implantation des composants:

le montage sous forme d’une image 3D: