ESQUEMA 1
ESQUEMA 2
El ESQUEMA 1 muestra en forma simplificada el circuito del
semáforo prototipo, excluyendo la etapa de sonido de las fases. La simulación
fue llevada a cabo con el programa Proteus ISIS.
Pueden apreciarse las matrices de la FASE ROJO y de la FASE VERDE, formadas por 35 LED cada una, dispuestos en 5 columnas de 7 LED cada
una (filas). En dichas matrices es donde se visualizan los mensajes
correspondientes a cada fase del semáforo.
El decodificador de 16 líneas (IC4514), a través del
programa introducido en el microcontrolador PIC16F84A, es quien habilita
secuencialmente las columnas de las matrices correspondientes a cada fase. Esto
se denomina "scanning" o barrido secuencial de alta velocidad; las
columnas se encienden y apagan a muy alta velocidad (en realidad, es sólo una
columna la que está encendida en cada instante).
El efecto conjunto del scanning, sumado a la información que
el microcontrolador introduce (determinando cuáles son los LED de la columna
seleccionada que se encienden o apagan) y la persistencia de la visión,
hacen posible que se visualice el mensaje.
En la FASE ROJO, es la palabra STOP la que se despliega. En
la FASE VERDE, se despliega la cuenta regresiva (de 9 a 1) que advierte al
peatón del tiempo de cruce restante.
Los 2 LED (rojo y verde) que se aprecian en la figura,
simulan el "fondo" de ambas luces. En el prototipo, los
"fondos" están formados por 64 LED que rodean a las matrices,
encendiéndose todos a la vez, en concordancia con la fase presente. Cada luz
del semáforo, entonces, está conformada por 100 LED en total.
Los integrados UDN2981 y ULN2803 son buffers de corriente
que permiten que los LED de las matrices y de los fondos reciban la corriente
necesaria. La tensión de alimentación de los LED es de 12V. Toda la lógica, en
cambio, se alimenta con 5V.
El ESQUEMA 2 muestra el circuito completo del prototipo. Por
razones didácticas se excluye la etapa de sonido.