Semáforos

Descrición:

A proposta consiste en construír unha maqueta que simule o control do tráfico mediante semáforos. Trátase dunha programación secuencial, moi sinxela.

Prácticas a repasar:

Para o acendido e apagado dos LEDs: Entradas e saídas dixitais → LEDs intermitentes
Para o zumbador: Xogando co son → Melodía

Se vas facer un semáforo de peóns máis complexo pódeche interesar:

Para engadir un contador: Display 7 segmentos
Para engadir un boneco que se move: Matriz de LEDs

Reto1: Rúa con paso de peóns e semáforos

Imos construír unha maqueta na que se mostre unha rúa con semáforo. Debe conter dous semáforos de coches e dous de peóns, un para cada sentido de circulación.

O semáforo de coches ten tres LEDs: Vermello, amarelo e verde.
O semáforo de peóns ten dous LEDs: Vermello e verde.
Incorpora un zumbador para a melodía do semáforo de peóns cando está verde.

Debes programar de maneira cíclica os acendidos e apagados dos LEDs, e tamén facer soar a melodía cando se pode cruzar a rúa. Chega con programar 5 LEDs, xa que os semáforos de ámbolos dous lados da rúa poden ir conectados en paralelo, recibindo o mesmo sinal.

Podes utilizar unha función para definir a melodía, de maneira que cando necesites usala só terás que chamala. Por exemplo:

void melodia() {          // Definimos a función "son" para chamala despois
  tone(4,1000,200);       // 1000 Hz durante 0.2s
  delay(200); 
  tone(4,2000,200);       // 2000 Hz durante 0.2s
  delay(200);
  tone(4,500,200);        // 500 Hz durante 0.2s
  delay(200);
}

void loop(){
  for (int n=0;n<4;n++){       // Repetimos a melodía 4 veces 
     melodia();                  
  }
}

Outra opción: Semáforo de peóns con botón.

Podes utilizar o mesmo esquema anterior, pero neste caso, cando unha persoa desexa cruzar a rúa debe premer nun pulsador. Despois dun tempo o semáforo de peóns porase en verde e o de coches vermello mentres soa unha melodía, ata que volve outra vez a poñerse vermello despois dun tempo.

Reto 2: Cruce de semáforos

Hai dúas rúas, unha principal e outra secundaria. Os semáforos da rúa principal están conectados en paralelo entre si, así que só fai falta programar tres LEDS (SC1R, SC1A E SC1V).

Na rúa secundaria hai un semáforo de coches con tres LEDs (SC2R, SC2A e SC2V) e un semáforo de peóns con dous LEDs (SP2R e SP2V). Poderías incorporar outro semáforo de peóns ao outro lado da rúa conectado en paralelo con este . Incorpora ademais un zumbador para o son.

proxectos_semaforoscruce — [tecnoloxia.org CC BY-SA]

Debes programar a secuencia cíclica do estado dos diferentes semáforos. Pode ser de axuda completar previamente unha táboa de estados coma esta. Complétaa ti.

	Semáforo de coches 1			Semáforo de coches 2			Semáforo de peóns
Estado	SC1R	SC1A	SC1V	SC2R	SC2A	SC2V	SP2R	SP2V
1	0	0	1	1	0	0	0	1
2
3
4
5
…

Propostas:

Mellora os programas: Cando o semáforo de peóns se pon vermello o de coches non se pon verde inmediatamente, senón que agarda un tempo. Ademais, o led verde do paso de peóns escintila unhas cantas veces antes de apagarse para avisar aos peóns de que vai cambiar.
Display 7 segmentos: Incorpora na parte superior do semáforo de peóns un display 7 segmentos que, cando estea verde, vaia contando desde 9 ata 0 os segundos que faltan para cambiar a vermello. Se xa tes ocupados moitos pins de Arduíno podes utilizar un rexistro de desprazamento.
Pantalla de LEDs: Anímaste a debuxar a programar para unha matriz de LEDs un boneco que simule unha persoa camiñando? O semáforo de peóns quedará bastante máis chulo. Recomendo utilizar unha matriz con protocolo SPI para poder usar só dous pins do Arduíno.
Deseño 3D: Se dispós dunha impresora 3D, podes deseñar un modelo de semáforo, imprimilo e utilizalo para montar a maqueta.

Deseño 3D:

Se tendes unha conta en Onshape podedes copiar este deseño para modificalo e adaptalo a outros proxectos, ou tamén para descargar os ficheiros en formato STL, tamén dispoñibles en thingiverse. Consta de 6 pezas, e está preparado para que non haxa que pegar nada, xa que as pezas encaixan unhas con outras facendo presión.

semaforo4a semaforo2a semaforo7a