Проекты

Светофор с датчиком движения

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Инновации умного города. Умная школа» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Инженерия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1544
Предметы: Физика, Информатика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

Последние несколько лет существует проблема регулирования дорожного движения и обеспечения его безопасности. Это связано с условиями, в которых мы проживаем; например, застройка городов приводит к низкой пропускной способности личного и общественного транспорта. Очень часто запрограммированный режим переключения светофоров не соответствует реальной ситуации на дорогах. Для решения этой проблемы и оптимизации безопасного передвижения пешеходов устанавливаются умные светофоры, например с кнопкой для пешеходов, которую нажимают, чтобы перейти дорогу. Другим вариантом является светофор с датчиком движения, принцип работы которого заключается в том, что цвет светофора изменяется в момент, когда датчик движения фиксирует расположение объекта в определённой зоне. В отличие от системы с кнопками, этот датчик не требует касания и обеспечивает возможность мгновенной смены цвета, что может быть полезно для предотвращения трагедий.

Цель

Создание модели светофора с датчиком движения на основе компонентов Arduino Uno.

Задачи

  • Изучить основы программы Tinkercad.
  • Научиться работать с микроконтроллером Arduino Uno.
  • Создать модель датчика в программе Tinkercad.
  • Собрать макет датчика в лаборатории.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Для создания схемы светофора с датчиком движения была использована программа Tinkercad, которая имеет простой интерфейс и подойдет даже для начинающих пользователей
  • Arduino Uno
  • Пять светодиодов (2 зелёных, 2 красных и 1 желтый)
  • Пироэлектрический ИК-датчик
  • Пять резисторов (сопротивление 220 Ом)
  • Малая макетная плата
  • Провода

Описание

Автор выполнил поставленную перед ним цель – создать светофор, который будет удобен в использовании для каждого человека в любой городской ситуации.

Результаты работы/выводы

В процессе разработки данного проекта был изучен язык программирования C++, были получены навыки работы с микроконтроллером Arduino Uno, а также была создана виртуальная и физическая модель светофора из необходимых компонентов.

Перспективы использования результатов работы

В будущем планируется создать светофор на основе собранной схемы и применять его в реальной обстановке на дороге. Также можно будет сделать светофор для железнодорожных переездов, работающий по такому же принципу с некоторыми модификациями.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Детский технопарк «Альтаир» РТУ МИРЭА

Мнение автора

«Была проведена интересная работа, было приятно работать с интерфейсом программы Tinkercad. Несмотря на небольшой опыт в программировании, с оптимальным количеством деталей удалось собрать рабочую модель светофора на основе датчика движения. Конференция «Инженеры будущего» помогла мне осознать, что каждый человек может создать то, что улучшит мир вокруг нас»