Т-образный, без секций поворотов

Общие положения

Движение на Т-образном перекрёстке регулируется светофором, в данном случае — без дополнительных секций. Вы можете почитать подробнее информацию о сборке светофора, его настройке, особенностях питания и настройке расстояния передачи ИК-сигнала.

Схема установки знака на трассе:

В данном случае светофор не имеет дополнительных секций.

Центр светофора должен находиться в 15 см от линии трассы, образующих перекрёсток, а сам светофор — располагаться под углом 45° относительно линии движения автомобиля.

Угол распространения ИК-данных составляет около 80°, а дальность передачи ИК-данных настраивается поворотом крестовины резистора на обратной стороне платы основания.

Алгоритм работы светофора

Алгоритм работы светофоров:

Предлагаем алгоритм, при котором светофоры 0x0A и 0x0C будут работать одинаково, одновременно разрешая или запрещая движение по прямой дороге. А светофор 0x0B будет работать наоборот, разрешая движение, когда оно запрещено светофорами 0x0A и 0x0C. Так как все светофоры не имеют секций поворота, то светофоры 0x0A и 0x0C, разрешая движение прямо, разрешат и поворот с прямой дороги на прилегающую. А светофор 0x0C, разрешая движение, будет разрешать только повороты влево и вправо.

Светофоры работают в двух фазах:

	1 фаза: Светится зелёный сигнал светофора 0x0A и 0x0C, разрешая движение; Светится красный сигнал светофора 0x0B, запрещая движение.
	2 фаза: Светится красный сигнал светофора 0x0A и 0x0C, запрещая движение; Светится зелёный сигнал светофора 0x0B, разрешая движение.

Подробнее о переключении от зелёного к красному и от красного к зелёному Вы можете почитать по ссылке.

Адресация на шине I2C

Мы уже говорили о том, что все наши знаки и светофоры являются устройствами, работающими по шине I2C. Это значит, что они подключаются параллельно к одной шине, и для того, чтобы они могли взаимодействовать с контроллером, каждое устройство должно иметь свой уникальный адрес в пределах этой шины. Поэтому при подключении двух и более устройств необходимо убедиться, что они имеют разные адреса.

Смена адреса устройства

Подключите светофор, у которого хотите сменить адрес, к шине I2C и загрузите следующий скетч. После этого адрес светофора изменится и сохранится в его энергонезависимой памяти. Повторите то же самое с другими светофорами, заменив записываемый адрес.

Установите светофорам адреса 0x0A, 0x0B, 0x0C.

Схема включения

После установки адресов I2C для каждого светофора, соедините их с помощью I2C Hub'а и подключите к контроллеру. Подробнее о питании контроллера и светофоров Вы можете почитать в статье.

Скетч 

#include <iarduino_I2C_Track.h>          // Подключаем библиотеку для работы с модулем трассы
iarduino_I2C_Track tl_A(0x0A);           // Создаём объект tl_A для работы с первым светофором, указав его адрес на шине I2C (0x0A)
iarduino_I2C_Track tl_B(0x0B);           // Создаём объект tl_B для работы со вторымсветофором, указав его адрес на шине I2C (0x0B)
iarduino_I2C_Track tl_C(0x0C);           // Создаём объект tl_C для работы с третьим светофором, указав его адрес на шине I2C (0x0C)
                                         //
void setup(){                            //
     tl_A.begin(MODUL_TLIGHT, TRACK_FR); // Инициируем работу со светофором, указав, что на его перекрёстке есть дорога прямо и направо (TRACK_FR)
     tl_B.begin(MODUL_TLIGHT, TRACK_LR); // Инициируем работу со светофором, указав, что на его перекрёстке есть дорога налево и направо (TRACK_LR)
     tl_C.begin(MODUL_TLIGHT, TRACK_FL); // Инициируем работу со светофором, указав, что на его перекрёстке есть дорога прямо и налево (TRACK_FL)
     tl_A.irProtocol(IR_IARDUINO);       // Указываем протокол передачи данных по ИК-каналу: «IARDUINO»
     tl_B.irProtocol(IR_IARDUINO);       // Указываем протокол передачи данных по ИК-каналу: «IARDUINO»
     tl_C.irProtocol(IR_IARDUINO);       // Указываем протокол передачи данных по ИК-каналу: «IARDUINO»
     tl_A.irAutoSend();                  // Указываем модулю постоянно отправлять информацию о состоянии светофора по ИК-каналу с интервалами по умолчанию ±50%
     tl_B.irAutoSend();                  // Указываем модулю постоянно отправлять информацию о состоянии светофора по ИК-каналу с интервалами по умолчанию ±50%
     tl_C.irAutoSend();                  // Указываем модулю постоянно отправлять информацию о состоянии светофора по ИК-каналу с интервалами по умолчанию ±50%
     tl_A.timing(3);                     // Указываем время свечения жёлтого (и мигающего зелёного) сигнала светофора = 3 сек
     tl_B.timing(3);                     // Указываем время свечения жёлтого (и мигающего зелёного) сигнала светофора = 3 сек
     tl_C.timing(3);                     // Указываем время свечения жёлтого (и мигающего зелёного) сигнала светофора = 3 сек
}                                        //
                                         //
void loop(){                             //
//   Фаза 1:                             //
     tl_B.set(TL_FORWARD_OFF);           // Запрещаем движение в прямом направлении светофора «B».
     delay(3000);                        // Ждём 3 секунды. Всё это время светофор «B» будет мигать зелёным.
     tl_A.set(TL_FORWARD_ON );           // Разрешаем движение в прямом направлении светофора «A».
     tl_C.set(TL_FORWARD_ON );           // Разрешаем движение в прямом направлении светофора «C».
     delay(13000);                       // Ждём 13 секунд. В течение первых 3 секунд на светофорах «A» и "C" будет светится красный с жёлтым, а на светофоре «B» — жёлтый. Оставшиеся 10 секунд на светофорах «A» и «C» будет светиться зелёный, а на светофоре «B» — красный.
//   Фаза 2:                             //
     tl_A.set(TL_FORWARD_OFF);           // Запрещаем движение в прямом направлении светофора «A».
     tl_C.set(TL_FORWARD_OFF);           // Запрещаем движение в прямом направлении светофора «C».
     delay(3000);                        // Ждём 3 секунды. Всё это время светофоры «A» и «C» будут мигать зелёным.
     tl_B.set(TL_FORWARD_ON );           // Разрешаем движение в прямом направлении светофора «B».
     delay(13000);                       // Ждём 13 секунд. В течение первых 3 секунд на светофоре «B» будет светится красный с жёлтым, а на светофорах «A» и «C» — жёлтый. Оставшиеся 10 секунд на светофорах «A» и «C» будет светиться красный, а на светофоре «B» — зелёный.
}                                        //

В коде setup() выполняются следующие действия:

• Обращением к функции begin() мы указываем, что каждый модуль является светофором MODUL_TLIGHT. Светофор «A» регулирует дорогу прямо и направо TRACK_FR, светофор «B»  регулирует дорогу налево и направо TRACK_LR, а светофор «C» регулирует дорогу прямо и налево TRACK_FL.
  
• Обращением к функции irProtocol() мы указываем ИК-протокол передачи данных. В скетче используется IR_IARDUINO.
• Обращением к функции irAutoSend() мы заставляем модули самостоятельно постоянно отправлять данные о состоянии светофора по ИК-каналу.
• Обращением к функции timing() мы указали длительность свечения жёлтого и мигающего зелёного, равной 3 секундам. Это требуется, так как в полуавтоматическом режиме модуль включает эти цвета без нашего участия.

Код loop() разделён на 2 фазы, в которых выполняются следующие действия:

• Вызов функций set() — для светофоров, которым требуется запретить движение прямо TL_FORWARD_OFF.
• Задержка delay() — на время свечения мигающего зелёного сигнала (3 сек).
• Вызов функции set() — для светофоров, которым требуется разрешить движение прямо TL_FORWARD_ON.
• Задержка delay() — на время свечения жёлтого сигнала (3 сек) + желаемая длительность текущей фазы движения машин (10 сек).

Дело в том, что запрет движения (переключение от зелёного к красному) занимает два интервала свечения жёлтого, а разрешение движения (переключение от красного к зелёному) занимает один интервал свечения жёлтого. Поэтому выполняются сначала запреты движений, пауза на 1 интервал свечения жёлтого, а потом — разрешения движений. Время свечения жёлтого сигнала мы указали функцией timing(), равное 3 секундам. Выдержав указанную паузу, красный и зелёный сигналы всех светофоров перекрёстка будут включаться одновременно, что предотвратит возможность ДТП.