Auf der Rückseite erhalten die Kunststoffrohre einen Deckel aus 10mm Hart-PVC, auf dem die Lampenfassung und über Gewindebolzen auch die farbige Filterscheibe montiert ist. Die Deckel und Rohre werden lediglich in einander geklemmt und nicht verklebt. Der Austausch des Leuchtmittels kann dann durch abnehmen der Filterscheibe von vorne erfolgen. Da LED Lampen zum Einsatz kommen wird ein Austausch hoffentlich eher selten nötig sein..
Das Aluminiumprofil wird also auf 360mm gekürzt und erhält drei 90mm große Bohrungen.
Genauso wird das 90mm Kunststoffrohr mit der Kappsäge in 80mm lange Stücke zerteilen und einseitig gleich mit einer Gehrung von 15° versehen.
Genauso wird das 90mm Kunststoffrohr mit der Kappsäge in 80mm lange Stücke zerteilen und einseitig gleich mit einer Gehrung von 15° versehen.
Richtig Bewegung kam in das Projekt aber erst, als mir dieses Aluminium Profil eines Keyboardstativs in die Hände fiel. Mit seiner runden Form hinten und der ebenen Fläche vorne kommt es einem richtigen Ampelgehäuse schon sehr nahe.
Die maximal nutzbare Breite vorne beträgt ca. 100mm, somit läßt sich für die Lampeneinsätze ein 90mm PVC Rohr verwenden, das ich in einem Teichbaushop gefunden habe.
Bei drei Leuchten übereinander mit etwa 20mm Abstand zueinander ergibt sich eine benötigte Gehäusehöhe von 360mm.
Die maximal nutzbare Breite vorne beträgt ca. 100mm, somit läßt sich für die Lampeneinsätze ein 90mm PVC Rohr verwenden, das ich in einem Teichbaushop gefunden habe.
Bei drei Leuchten übereinander mit etwa 20mm Abstand zueinander ergibt sich eine benötigte Gehäusehöhe von 360mm.
Weil mir irgendwie keine vernünftige oder bezahlbare Lösung einer Spielzeugampelanlage in die Finger fallen wollte, habe ich mich entschlossen eine eigene Ampelanlage für die Kinder zu bauen. Die Elektronik selber ist keine große Sache, da www.pollin.de einen Bausatz zur Steuerung einer Modellbahnampelanlage für eine Kreuzung mit Fußgängerüberweg anbietet. Nach ein paar Änderungen, wie Automatikbetrieb, einem Fußgängertaster und stärkeren Lampentreibern, macht diese Steuerung genau das was ich brauche. Allerdings stellt sich die Suche nach einem geeigneten Ampelgehäuse, das auch in seinen Proportionen noch zu einem Spielzeug geeignet ist, als schwierig heraus. Die angebotenen Spielzeugampeln sind entweder zu klein, sehr teuer und zu klein, nur aus Holz oder sehen überhaupt nicht nach Ampel aus. Fertige Gehäuse der einschlägig bekannten Hersteller oder Kabelkanäle haben meist wenig Ähnlichkeit mit einer Ampel. Daher gingen meine ersten Ideen alle in die Richtung ein eigenes Gehäuse aus dünnen Aluminiumplatten selber zuformen.
! Achtung !
Bei der hier vorgestellten Ampelanlage handelt es sich um ein Spielzeug.
Die Anlage darf niemals im öffentlichen Strassenverkehr eingesetzt werden.
Für entstandene Schäden übernehme ich keinerlei Haftung
Bei der hier vorgestellten Ampelanlage handelt es sich um ein Spielzeug.
Die Anlage darf niemals im öffentlichen Strassenverkehr eingesetzt werden.
Für entstandene Schäden übernehme ich keinerlei Haftung
Mechanik
Elektronik
Bezugsquellen
Projektbeschreibung
Das Blockschaltbild zeigt die grundlegende Funktion der Ampelschaltung. Rund um den "Pollin" Prozessor werkeln ein paar zusätzliche Timer um im Automatikbetrieb die benötigten Impulse zu erzeugen.
Sind alle Teile zusammen gebaut, ergibt das jeweils zwei Ampelgehäuse für Kraftfahrzeuge und Fußgänger. In einer Fußgängerampel ist hinter dem Bedienteil die Elektronik untergebracht.
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Die Schaltung um den µProzessor wurde um 5 Transistorendstufen in "Open-Kollektor" Schaltung erweitert. Werden diese vom Prozessor angesteuert ziehen sie den entsprechenden Lampenstrang auf Ground und die LED Lampen leuchten. Der Längsregler erzeugt die benötigten 5V für den Prozessor.
Nach Anlegen der Betriebsspannung passiert erst einmal überhaupt nichts, solange der µProzessor nicht einen Impuls an seinem Steuereingang Pin 5 erhalten hat. Dieser erforderliche Startimpuls wird allerdings
Nach Anlegen der Betriebsspannung passiert erst einmal überhaupt nichts, solange der µProzessor nicht einen Impuls an seinem Steuereingang Pin 5 erhalten hat. Dieser erforderliche Startimpuls wird allerdings
kurz nach dem Einschalten durch den Schaltungsteil um IC2f erzeugt und über die Diode D5 an Pin 5 des
µProzessors geleitet. Der µProzessor startet nun, die Fahrzeugampel wird auf grün und die
Fußgängerampel auf rot gesetzt.
Der High Impuls am Ausgang Pin 17 des µProzessors steuert zum einen über R5 den Leistungstranssistor
T3 an und zum anderen über R10 den Transistor T8, der wiederum über R13 den Eingang des Gatters IC2b
(Timer Fußgänger) sperrt, damit sich C6 nicht über P1 und R14 aufladen kann.
Da jedoch der Ausgang Pin 9 das µProzessors auf Low Pegel liegt wird der Transistor T6 nicht angesteuert,
wodurch sich der Elko C7 langsam über P2 und R15 auflädt. Sobald die Triggerschwelle des Gatters IC2d
erreicht ist, schaltet dessen Ausgang Pin 10 auf Low Pegel, wodurch ein kurzer Nadelimpuls am Eingang
Pin 13 des folgenden Gatters IC2e erzeugt wird. Das Gatter IC2e formt und invertiert den Nadelimpuls in ein
positiven Rechteckimpuls, der über die Diode D4 den Steuereingang Pin 5 des µProzessors ansteuert. Der
µProzessor wechselt nun den Zustand und setzt die Fahrzeugampel auf rot und die Fußgängerampel auf
grün.
Das Grün der Füßgängerampel sperrt über Widerstand R8, Transistor T6 und Widerstand R11 den “Timer
Kraftfahrzeuge”
Dafür gibt aber das Rotlicht der Kraftfahrzeuge über R10, T8 und R13 den “Timer Fußgänger” frei und dieser
erzeugt nach Ablauf der eingestellten Zeit, wie bereits oben beschrieben einen Impuls am Eingang Pin 5 des
µProzessors, wodurch der Zustand erneut wechselt. Durch diese Schleife wechselt die Ampelanlage also
ununterbrochen und selbständig ihren Zustand.
Dabei kann aber in der Grünphase für die Kraftfahrzeuge über einen der Fußgängertaster die Ampel direkt
auf grün für die Fußgänger geschaltet werden. Das ist nur möglich, da während der Grünphase für die
Kraftfahrzeuge der Ausgang Pin 17 des µProzessors auf High Pegel liegt und nur dann der Transistor T7
über das Gatter IC2a den Taster nicht gegen Ground schaltet und auch nur dann eine Tastfunktion über die
Diode D2 auf den Steuereingang Pin 5 des µProzessor gelangen kann.
Haben die Fußgänger sowieso schon eine Grünphase, macht es keinen Sinn diese durch ein Tastendruck
abzubrechen und wieder vorzeitig auf grün für die Kraftfahrzeuge zu wechseln. Daher leitet während der
Grünphase für die Fußgänge der Transistor T7 Tastersteuerbefehle direkt gegen Ground ab.
Im manuellen Betrieb funktioniert die Ampelanlage wie eine herkömmlich Fußgängerampel, die nur nach
dem Betätigen eines Tasters auf Grün für die Fußgänger umspringt und dann selbständig noch einer
eingestellten Zeit wieder auf Grün für die Kraftfahrzeuge zurück wechselt.
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Die komplette Schaltung ist mit allen Bedienelementen auf einer 100x100mm großen Platine untergebracht, die später mit Abstandsbolzen direkt hinter der Frontplatte befestigt wird.
die gefräste Platine
die bestückte Platine
Das fertig montierte Modul ...
...im Gehäuse der Fußgängerampel eingebaut
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Die Verschaltung der Ampelmodule untereinander erfolgt mit 8 poligen DIN Kabeln. Da alle Modul intern gleich verkabelt sind, werden sie einfach nur "in Reihe" geschaltet. Auch das Netzteil kann an jedem beliebigen Modul engeschlossen werden. Dadurch ist ein falsche Verkabelung unmöglich (Kindersicher)
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Programmierter µProzessor
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Kunststoffrohr
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Teichbaushop
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Milchglasfolie
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15.11.2012