Т-образный, с секциями поворотов

Общие положения

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

Схема установки знака на трассе:

Центр светофора должен находиться в 15см 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 работают в три фазы. Для удобства описания работы, назовём левую часть дороги — "A", нижнюю часть дороги — "B" и правую часть дороги — "C". Тогда светофоры перекрёстка разрешают движение следующим образом:

  • В 1 фазе: между дорогам "A" и "B" в обоих направлениях, дополнительно от "B" к "C".
  • В 2 фазе: между дорогами "C" и "B" в обоих направлениях, дополнительно от "C" к "A".
  • В 3 фазе: между дорогами "A" и "C" в обоих направлениях, дополнительно от "A" к "B".

Реализуется данный алгоритм следующим образом:

  • 1 фаза:
    • У светофора 0x0A светится красный сигнал и стрелка направо.
    • У светофора 0x0B светится красный сигнал и обе стрелки.
    • У светофора 0x0C светится красный сигнал.
  • 2 фаза:
    • У светофора 0x0A светится красный сигнал.
    • У светофора 0x0B светится красный сигнал и стрелка направо.
    • У светофора 0x0C светится зелёный сигнал и стрелка налево.
  • 3 фаза:
    • У светофора 0x0A светится зелёный сигнал и стрелка направо.
    • У светофора 0x0B светится красный сигнал.
    • У светофора 0x0C светится зелёный сигнал.

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.

Для установки адресов воспользуйтесь скетчем из меню Arduino IDE:
Файл / Примеры / iarduino I2C Track (модуль трассы) / NewAddress

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 1 светофором, указав его адрес на шине I2C (0x0A).
iarduino_I2C_Track tl_B(0x0B);          // Создаём объект tl_B для работы с 2 светофором, указав его адрес на шине I2C (0x0B).
iarduino_I2C_Track tl_C(0x0C);          // Создаём объект tl_C для работы с 3 светофором, указав его адрес на шине I2C (0x0C).
                                        //
void setup(){                           //
     tl_A.begin(MODUL_TLIGHT, TRACK_FR, SECTION_R ); // Инициируем работу со светофором указав что на его перекрёстке есть дорога прямо и направо  (TRACK_FR), светофор оснащён секцией правого поворота (SECTION_R ).
     tl_B.begin(MODUL_TLIGHT, TRACK_LR, SECTION_LR); // Инициируем работу со светофором указав что на его перекрёстке есть дорога налево и направо (TRACK_LR), светофор оснащён двумя секциями поворота  (SECTION_LR).
     tl_C.begin(MODUL_TLIGHT, TRACK_FL, SECTION_L ); // Инициируем работу со светофором указав что на его перекрёстке есть дорога прямо и налево   (TRACK_FL), светофор оснащён секцией левого поворота  (SECTION_L ).
     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 = 3сек.
     tl_B.timing(3);                    // Указываем время свечения жёлтого (и мигающего зелёного) сигнала светофора = 3сек.
     tl_C.timing(3);                    // Указываем время свечения жёлтого (и мигающего зелёного) сигнала светофора = 3сек.
//   Определяем начальное состояние:    //
     tl_A.set(TL_RIGHT_ON);             // Разрешаем поворот вправо на светофоре "A".
     tl_B.set(TL_FORWARD_OFF, TL_LEFT_ON, TL_RIGHT_ON); // Запрещаем движение прямо и разрешаем повороты влево и вправо на светофоре "B".
}                                       //
                                        //
void loop(){                            //
//   ================================== // =============================================================================
//   Фаза 1:                            // Было:   "A"-зелёный и стрелка направо, "B"-красный              , "C"-зелёный.
                                        // Станет: "A"-красный и стрелка направо, "B"-красный и обе стрелки, "C"-красный.
                                        // Нужно:  "A"-переключить на красный   , "B"-включить обе стрелки , "C"-переключить на красный.
//   ----------------1----------------- //
     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);                       // В течении 3 секунд на светофорах "A" и "C" будет мигать зелёный.
//   ----------------2----------------- //
     delay(3000);                       // В течении 3 секунд на светофорах "A" и "C" будет светиться жёлтый.
//   ----------------3----------------- //
     tl_B.set(TL_LEFT_ON, TL_RIGHT_ON); // Разрешаем повороты влево и вправо на светофоре "B". Стрелки включатся сразу.
     delay(10000);                      // Ждём 10 секунд пока едут машины.
//   ================================== // =============================================================================
//   Фаза 2:                            // Было:   "A"-красный и стрелка направо, "B"-красный и обе стрелки    , "C"-красный.
                                        // Станет: "A"-красный                  , "B"-красный и стрелка направо, "C"-зелёный и стрелка налево.
                                        // Нужно:  "A"-выключить стрелку направо, "B"-выключить стрелку налево , "C"-переключить на зелёный и включить стрелку налево.
//   ----------------1----------------- //
     tl_A.set(TL_RIGHT_OFF);            // Запрещаем поворот вправо на светофоре "A".
     tl_B.set(TL_LEFT_OFF);             // Запрещаем поворот влево на светофоре "B".
     delay(3000);                       // В течении 3 секунд на светофорах "A" и "B" будут мигать отключаемые стрелки.
//   ----------------2----------------- //
     tl_C.set(TL_FORWARD_ON );          // Разрешаем движение в прямом направлении светофора "C".
     delay(3000);                       // В течении 3 секунд на светофоре "C" будет светиться красный с жёлтым.
//   ----------------3----------------- //
     tl_C.set(TL_LEFT_ON);              // Разрешаем поворот влево на светофоре "C". Стрелка включается сразу.
     delay(10000);                      // Ждём 10 секунд пока едут машины.
//   ================================== // =============================================================================
//   Фаза 3:                            // Было:   "A"-красный                                          , "B"-красный и стрелка направо, "C"-зелёный и стрелка налево.
                                        // Станет: "A"-зелёный и стрелка направо                        , "B"-красный                  , "C"-зелёный.
                                        // Нужно:  "A"-переключить на зелёный и включить стрелку направо, "B"-выключить стрелку направо, "C"-выключить стрелку налево.
//   ----------------1----------------- //
     tl_B.set(TL_RIGHT_OFF);            // Запрещаем поворот вправо на светофоре "B".
     tl_C.set(TL_LEFT_OFF);             // Запрещаем поворот влево на светофоре "C".
     delay(3000);                       // В течении 3 секунд на светофорах "B" и "C" будут мигать отключаемые стрелки.
//   ----------------2----------------- //
     tl_A.set(TL_FORWARD_ON );          // Разрешаем движение в прямом направлении светофора "A".
     delay(3000);                       // В течении 3 секунд на светофоре "A" будет светиться красный с жёлтым.
//   ----------------3----------------- //
     tl_A.set(TL_RIGHT_ON);             // Разрешаем поворот вправо на светофоре "A". Стрелка включается сразу.
     delay(10000);                      // Ждём 10 секунд пока едут машины.
}                                       //

В коде setup() выполняются следующие действия:

  • Это первый скетч в котором при обращении к функции begin(), в качестве третьего параметра указывается наличие дополнительных секций поворота: SECTION_L — есть секция поворота влево, SECTION_R — есть секция поворота вправо, SECTION_LR — есть обе секции поворота.
  • Обращением к функции irProtocol() мы указываем ИК-протокол передачи данных. В скетче используется IR_IARDUINO.
  • Обращением к функции irAutoSend() мы заставляем модуль 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.
  • В конце кода setup() выполнено обращение к функции set() для установки цветов необходимых для корректной работы цикла loop() при его первом проходе.

Код loop() разделён на 3 фазы в которых выполняются по 3 действия:

  • Действие №1 — запрет движения для любых направлений:
    • Вызов функции set() для светофоров которым требуется запретить движение прямо TL_FORWARD_OFF, влево TL_LEFT_OFF, вправо TL_RIGHT_OFF.
    • Задержка delay() на время свечения мигающего зелёного сигнала.
  • Действие №2 — разрешение движения в прямом направлении:
    • Вызов функции set() для светофоров которым требуется разрешить движение прямо TL_FORWARD_ON.
    • Задержка delay() на время свечения жёлтого сигнала.
  • Действие №3 — включение секций поворотов:
    • Вызов функции set() для светофоров которым требуется разрешить движение влево TL_LEFT_ON, вправо TL_RIGHT_ON(стрелки поворотов включаются сразу, без задержек).
  • После выполнения всех действий, на светофорах перекрёстка установлены требуемые сигналы. Осталось приостановить выполнение скетча функцией delay() на желаемую длительность текущей фазы движения машин.

Обратите внимание на то, что в 1 фазе нет команд на разрешение движений в прямом направлении, поэтому задержка между запретом движения и разрешением поворотов равна двум периодам свечения жёлтого сигнала.

Ну что же, поздравляем!
Вы освоили основы программирования, выполнили множество упражнений и проектов. Не стесняйтесь возвращаться к предыдущим урокам, если что-нибудь забыли. А мы предлагаем двигаться дальше и переходить к следующей главе.
перейти к выбору главы

Продукт в магазине

Светофор

В магазин

Обсуждение

Гарантии и возврат. Используя сайт, Вы соглашаетесь с условиями.