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07 - TinkerCAD Circuits. Led y Pulsador. Semaforo coches + peatones. - Contenido educativo

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Subido el 23 de mayo de 2021 por Juan Ramã‼N G.

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En esta clase se explica el montaje de un semáforo para peatones y coches con botón de solicitud de paso para los peatones. Primero se plantea el diagrama de flujo del algoritmo que regirá el semáforo, luego se simula su funcionamiento con PseInt y finalmente se hace el montaje con una placa Arduino UNO R3 simulada en TinkerCAD Circuits.

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Tenemos que leer los sensores, en este caso solamente tenemos el botón. 00:00:11
Yo voy a definirme una variable, que va a ser la variable que voy a llamar con la letra B. 00:00:15
Si en esta conexión del pin 4 me va a llegar 5 voltios, del pin número 4. 00:00:32
Voy a leer fin 4 y lo voy a almacenar en B. 00:00:52
De esa forma yo le pregunto si está en low, almacenaré low en B, y si es high, almacenaré high. 00:01:13
Y luego en función de cómo esté B, hacemos la decisión. 00:01:28
Preguntamos, ¿ves hype? ¿Preguntamos? ¿Respuestas posibles? ¿Sí? ¿Y no? Y dijimos que si era 00:01:34
que sí, teníamos que hacer un montón de cosas, una secuencia larga de acciones, ¿verdad? 00:01:54
¿Por qué? Porque se supone que el disco de los coches, el semáforo de los coches 00:01:59
estaba en verde, teníamos que apagar el verde y ya una vez que habíamos puesto el seno 00:02:05
francófono, que era apagar. Y después, cuando ya habíamos esperado el tiempo de espera 00:02:17
de que el peatón cruzara, apagábamos el verde y encendíamos el rojo. Coches verdes 00:02:29
off. Coches amarillo, on. Espera. ¿Cuánto le hemos dicho? ¿Dos segundos? ¿Puedo recordar? 00:03:16
¿Lo miramos? Dos segundos, creo que era, ¿no? Cuando estaba amarillo, lo de coches. 00:03:28
Sí, lo estuve. Dos segundos. Luego, coches amarillo, off. Coches rojo, on. Y aquí dábamos 00:03:37
¿Cuánto era? Cuando encendíamos el de rojo, para cruzar las peatones. 00:03:46
Un segundo de lámpara, vamos a esperar un segundo de lámpara. 00:04:00
Y luego, coches... 00:04:13
Sí, coches... 00:04:18
No, no puede ser. 00:04:27
Ocho y nueve... 00:04:30
Eso es. Sí, esperábamos aquí. 00:04:49
esperábamos 2 segundos, aquí esperábamos otros 5 segundos, después hacíamos, ah no, perdón, perdón, sí, es verdad, esperábamos un segundo y poníamos el de peatones en verde, 00:04:57
con lo cual, peatones en rojo, o peatones en verde, o. Y ahora ya sí, ahora ya esperábamos 00:05:15
cuánto era, ¿verdad? Cinco, cinco. Vale, sigo aquí a la derecha, ¿vale? Sigo ahí. 00:05:26
Después de esperar cinco segundos que ya el peatón ha cruzado, le ponemos primero 00:05:41
el peatón, el semáforo, esperábamos un otro segundo, ¿no? Y después de eso, ya, 00:05:46
como ya teníamos el peatón, el semáforo, simplemente era apagar el coche y encender 00:06:02
el coche verde. Y luego habíamos dicho que esperábamos 5 segundos para dar el tiempo 00:06:10
a los coches que no se formaran. ¿Vale? Bueno, pues, estas cosas se ejecutan seguidas si 00:06:18
se puse al otro. Y si no, ¿qué hay que hacer? Simplemente, coche en verde, ya está, mantendremos 00:06:34
del disco verde. Y cuando terminamos, volvemos a hacerlo. ¿Vale? Es una radiograma. Y si 00:06:48
no, pues la cerrada. ¿De acuerdo? ¿Cómo simularíamos esto en nuestro software de 00:07:12
PSI? ¿Vale? Vamos a ir a PSI y arrancar el programa de PSI. Por favor. Y vamos a hacer 00:07:20
un programa, que vamos a llamar semáforo, y vamos a simular esto en PSI, porque hay 00:07:30
una estructura que necesitamos conocer. ¿Cómo hacemos en PSI un bucle infinito? Un programa 00:07:35
que no termine nunca, ¿vale? Ya os lo expliqué en clase, pero quiero hacer un caso práctico 00:07:42
para entenderlo. Mirad, arrancamos un nuevo algoritmo, vamos aquí, ya, en la pizarra, 00:07:48
entonces ahora vamos a empezar a construir nuestro algoritmo 00:08:00
lo primero que hacemos es leer un pin 00:08:11
eso nosotros lo simulamos, os acordáis, preguntándole al usuario 00:08:15
que valor tendría ese terminal 00:08:20
entonces vamos a escribirle al usuario 00:08:22
como está el botón 00:08:25
como está el pin 4 00:08:34
y le voy a dar la suerte de que me ponga 00:08:39
h para high o l 00:08:44
¿vale? y ahora voy a leer 00:08:45
la variable 00:08:52
que he llamado, voy a leer 00:08:55
el valor 00:09:06
y lo voy a almacenar en la variable 00:09:08
si entonces 00:09:12
hacemos 00:09:13
si b 00:09:15
es igual a h 00:09:18
a high 00:09:20
si b es igual a h 00:09:21
entonces ¿qué hacemos? 00:09:28
Bueno, pues hacemos todo aquello, ¿vale? Vamos a ponerle a escribir y vamos a ir escribiendo 00:09:30
por pantalla toda la secuencia de acciones y luego lo haremos, ¿vale? ¿Qué es? Pues 00:09:38
Primero hemos dicho que eran coches, verde, off. Luego, escribir, coches, amarillo. Luego, escribir. Luego tenemos que esperar, ¿no? 00:09:44
Espera 00:10:12
¿Cuánto era? Un segundo 00:10:15
O dos 00:10:18
Dos segundos 00:10:20
Vale 00:10:23
Voy a escribir por parte de la espera 00:10:24
Porque si no, no va a hacer nada 00:10:27
Que me voy a dar cuenta 00:10:28
Escribir, esperamos 00:10:29
Dos segundos, para que yo me entere 00:10:33
Luego 00:10:34
Claro, todo lo que estoy escribiendo 00:10:38
Todo lo que estoy escribiendo 00:10:41
Corches, amarillo 00:10:42
O, esto es O, perdón, aquí es O. Escribir, coches, rojo, ojo. Ahora, esperar un segundo, 00:10:46
¿vale? Voy a escribir que voy a esperar un segundo, para saber que estamos esperando 00:11:09
ese segundo, teatones, rojo, o, escribir, teatones, verde, on, escribir, no, y aquí 00:11:16
esperar, ¿cuánto hemos dicho ahora? 5, ¿no? 5 segundos. Vale. Escribir, esperamos 5 segundos. 00:11:44
Y después, ya que hayan cruzado los peatones, paramos el semáforo de peatones, el verde 00:12:03
a o, el rojo de peatones a on, esperamos un segundo, esperar segundos, escribir, esperamos 00:12:15
un segundo y ahora ya simplemente el de coches, coches rojos a O y coches verdes a O. Y aquí 00:12:47
esperamos 5 segundos para que pasen algunos coches y para. Eso es todo lo que hay que 00:13:16
hacer. Si ve, está cruzado. Pero si no, solamente escribir coches verde aún. Vale. Y ya está. 00:13:33
Y terminamos. Vale, fijaros. Si yo lo he puesto así, como lo tengo ahí en la pantalla, me 00:13:55
lo voy a ejecutar solo una vez. ¿Lo veis? ¿Por qué? Porque voy a empezar con el mismo 00:14:05
ritmo, pregunto cómo está el pin, si está impulsado a la vuelta de la secuencia y si 00:14:11
no, no. ¿Pero cómo hago que esto se esté repitiendo eternamente? Pues dijimos que hoy 00:14:16
vamos a hacer con un bucle while, un bucle mientras, pero todo esto lo metemos dentro 00:14:22
de bucle, ¿vale? Todo eso lo metemos dentro del bucle. ¿Pero cuál es la condición de 00:14:30
salida? No existe. Vamos a hacer un mientras true. True es una palabra, perdón, en este 00:14:40
caso, mientras verdadero. Verdadero es una palabra clave que entiende PSI y que siempre 00:14:47
devuelve el valor verdadero. ¿Cuándo salíamos de un bucle mientras? Cuando la condición 00:14:57
era falsa, pero como yo le he obligado a que la condición sea siempre verdad, no hay ninguna 00:15:03
condición. ¿Es verdad? Sí, claro, es verdad, entro. ¿Es verdad? Sí, entro. ¿Es verdad? 00:15:09
Entro. Mientras que verdadero sea verdadero, que siempre lo va a ser, entrará. Y entonces 00:15:16
nunca saldremos de esto. Entonces, fijaros que lo que he hecho ha sido traducirme el 00:15:24
tiene la pinta que tiene el de la pizarra. ¿Lo veis? El verdadero, si os fijáis, mientras 00:15:28
que sea verdadero, va a entrar hacia abajo, es la parte que está con la flecha hacia 00:15:44
abajo, y si, a ver si puedo ampliar esto, si, ¿veis? La parte que está verdadera es 00:15:48
la que está hacia abajo, y claro, verdadero nunca va a ser falso, con lo cual la salida 00:15:54
por lo tanto va a ser siempre eterno en la parte del verdadero preguntaremos cómo está el pin 00:15:59
si b está high y luego si está high pues toda la secuencia de acciones 00:16:09
al ejecutar vale ahí lo tenemos cómo está el pin 4 h o l pues le voy a poner que está low 00:16:17
coche verde es on perfecto cómo está el botón perfecto pues entonces coche verde 00:16:40
y mientras que esté en low, la luz de los coches en verde se va a estar encendida. Supongamos 00:16:49
que viene alguien y pulsa el botón, ¿vale? Al pulsar el botón, coche verde es off, amarillo 00:16:57
on, esperamos dos segundos, coche amarillo es off, coche rojo es off, esperamos a chequear 00:17:08
el botón. Ha hecho toda la secuencia. ¿Cómo está el pin? Si le damos al low, es como 00:17:27
estaría sin pulsar pues otra vez se queda eternamente en el 00:17:37
verde 00:17:43
que va a estar este programa va a estar ejecutado continuamente no para nunca si os fijáis no va a terminar 00:17:47
y es como va a funcionar en PSI si esto va muy rápido también lo puedes hacer hay una forma de ejecutar que pone ejecutar paso a paso 00:17:52
Si yo ejecuto paso a paso, lo que va a hacer es ejecutar una orden y esperar a que yo le dé a que ejecute la siguiente. 00:18:10
Si yo le quito el esperar unos segundos, se lo voy a quitar, ¿vale? 00:18:25
El escribirlo. O sea, voy a esperar, voy a esperar, pero el escribir se lo voy a quitar. ¿Por qué? 00:18:30
Porque ahora voy a hacer una ejecución para todas las esperas, le quito el texto de, digamos, de información, 00:18:37
porque ahora ya, como voy a hacerlo paso a paso, puedo comprobar. 00:18:46
Y ahora voy a hacer una ejecución paso a paso. 00:18:48
Mira, ejecución iniciada. Fijaros que ahora tengo el programa, me está marcando una línea verde en lo que está ejecutando y aquí a la derecha tengo el botón de avanzar un paso, avanzar un paso, avanzar un paso, avanzar un paso. 00:18:52
¿Lo veis? Entonces, fijaros, me ha puesto por pantalla, como está el 54, leerle, bueno, 00:19:13
pues yo aquí en la pantalla, le voy a poner, ¿vale? Se ha ido al sino, ha ejecutado, ¿vale? 00:19:20
Un segundito. Detener. Vale. Entonces, vamos al primer paso. ¿Vale? Estaba en automático, 00:19:31
por eso lo estaba haciendo todo seguido. Lo he detenido y le he dicho que vaya al principio. 00:19:41
Mientras ver la demo, escribe por pantalla el pin 4 de aquí. 00:19:45
Lo siguiente, leer B, avanzamos un paso, se queda esperando, le digo que es low. 00:19:55
Avanzamos un paso. 00:20:06
Entonces, si B es H, ¿es H? No, porque le he puesto que se ve, ¿no? 00:20:11
Entonces, salta directamente al sino y escribe por la pantalla coches verdeos. 00:20:16
Filme mientras y vuelve arriba. 00:20:24
¿Cómo está el tip 4? Vuelvo a preguntar y ahora te voy a poner high. 00:20:26
Voy a entrar en el tópico, ¿eh? 00:20:33
Escribí el coche verde off, coche amarillo on, con lo cual apago en el universo. 00:20:35
Y ahora esperamos dos segundos. Uno y dos. 00:20:41
Vale. Ahora, coches amarillos off. 00:20:45
¿Vale? Coches en rojo on. Se pone el semáforo en rojo. 00:20:49
Y esperamos un segundo. 00:20:53
Pedatones en rojo off, pedatones en verde on. 00:20:56
Tenemos el semáforo de coches en rojo y el de peatones en verde. 00:20:58
Termina de pasar la gente. Peatones en verde, off. Peatones en rojo, on. 00:21:05
Y esperamos un segundo. Y ahora ya una vez que hay coches en verde, on. 00:21:10
Y esperamos cinco segundos. 00:21:19
Y cuando termina la espera de cinco segundos, han pasado unos cuantos coches, 00:21:21
terminan así y vuelve a cerrar el bloque y vuelve a preguntarme cómo está el motor. 00:21:25
Si en vez de preguntarme cómo está el botón, a mí lo estuviera leyendo del pin correcto del robot, esto sería automático, porque va a mirar cómo está, si está en high o en low, y va a comprobar, y va a comprobar, y va a comprobar, y va a comprobar, y va a comprobar, y va a comprobar, y en el momento en que yo pulse, va a dar el ciclo. 00:21:31
Y así es como funciona 00:21:53
¿Vale? 00:21:55
Bueno, esto lo voy a subir a la hora virtual 00:21:56
Para que tengáis el programa, si queréis 00:21:59
¿Vale? 00:22:00
Semáforo 00:22:06
Sin escribir 00:22:07
Y ya está 00:22:12
Vale, entonces, una vez que hemos visto 00:22:17
Que con PSI 00:22:19
Podemos hacer simulación de programas de robots 00:22:20
Ahora podemos también simularlos 00:22:23
Con 00:22:24
Nuestro TinkerBot 00:22:25
Nos vamos al TinkerBot, nos simulamos nuestro 00:22:28
Robot 00:22:30
ponemos nuestra placa y ahora vamos a hacer el programa. Vamos a hacer exactamente lo mismo que acabamos de hacer en PSI. 00:22:32
Por lo tanto, lo primero que hay que hacer es definirse la variable, porque aquí la tengo que definir. 00:22:39
Y ya lo definimos el otro día con el valor que leamos en las entradas del pasador digital. 00:22:46
Entonces, como en el pasador digital lo que yo mire es que está el botón acá, esos serían los dos primeros cambios. 00:23:04
Y ahora hay que decidir. Para decidir, vamos a utilizar la estructura de control y, o sea, si, entonces, si no. 00:23:20
Es decir, si se cumple una condición, hacemos el entonces y si no se cumple, hacemos el si no. 00:23:33
¿Vale? Si se cumple, hacemos una cosa y si no, otra. 00:23:41
¿Qué condiciones van a cumplirse? Pues en este caso es una igualdad. 00:23:44
Vamos a matemáticas, cogemos el bloque de forma de hexágono, lo empotro aquí dentro y lo que tengo que ver es si la variable b es igual a high, que lo tengo aquí en matemáticas. 00:23:49
veis que tengo alta o baja, ¿veis? Mirad, lo que he hecho ha sido coger en matemáticas 00:24:06
el bloque de estas funciones, tengo la función mayor, si es distinto, si es igual, están 00:24:18
dentro. Entonces, la he seleccionado, la he metido dentro, y lo que quiero comparar es 00:24:29
si b, que es la variable que la tengo definida en variables, es igual, y en este caso, como 00:24:38
pero lo que quiero saber es si está en alta o en baja, si está a 5 voltios o a 0 voltios, 00:24:45
utilizo el valor alta, pero tengo condiciones, si B es alta, si B es alta es el botón pulsado, 00:24:48
entonces tengo que acercar la secuencia, y la secuencia ahora la voy a hacer poniendo 00:24:57
los pines digitales a ON o a OFF, en alta o en baja, pues venga, y esperando, define 00:25:02
El pasador, hemos dicho que es, lo primero que tenemos que hacer era apagar el verde, que era el pasador, el verde lo apago, y después el pasador amarillo, que es el nueve, lo enciendo, y ahora me espero dos segundos, ¿vale? 00:25:09
después 00:25:48
eso es toda la secuencia 00:25:50
y en la parte D 00:26:04
si no pulsamos el botón 00:26:05
solamente 00:26:07
ponemos el verde 00:26:08
que es el 8 00:26:11
y ya estaría 00:26:13
y aquí no tenemos que hacer el bucle 00:26:14
porque ya os dije que aquí en el Tinkercad, todo lo que yo ponga en los bloques de ejecución, 00:26:17
vale, hemos hecho lo mismo, identificando, hemos hecho todo lo mismo, identificando donde 00:26:25
tengo el botón, si lo pongo en altas se enciende, si lo pongo en bajas se apaga, y el 4 simplemente 00:26:34
lo voy a leer cada vez, pues si nos vamos a nuestro programa y lo ejecutamos, vemos 00:26:50
que se enciende el, vale, un segundito, me falta un pequeño detalle, cuando arrancamos 00:27:05
por primera vez, si no se pulsa el botón, me tengo que asegurar de que también el semáforo 00:27:17
de P.A. Torres esté en rojo, por lo tanto el 7 también lo va a detectar, ¿vale? Entonces 00:27:29
ahora ya sí. Ahora encendemos, arrancamos nuestros enáforos y se encienden la luz de 00:27:38
coches en verde y la luz de peatones en rojo. ¿Vale? ¿Lo veis? Y ahí está, quieto parado. 00:27:45
¿Está parado? No, está ejecutando el programa y está encendiendo el rojo de peatones y 00:27:54
el verde de coches continuamente, por lo que estoy pulsando el botón. Vamos a pulsar 00:28:01
el botón. Fijaros, en el momento en el que yo puse el botón, hago clic, se enciende 00:28:05
el amarillo de coches, se encenderá el rojo de coches y un segundo después el de peatones 00:28:12
en verde. Se espera que crucen los peatones, se paran los peatones y se pone el rojo y 00:28:18
se cambia el de coches a verde. ¿Vale? Y ya está. Y nos quedamos ahí esperando. ¿Veis? 00:28:24
Vamos a usar todo el ciclo del semáforo. Si le volvemos a pulsar, pues se pone en amarillo, se va a entrar en rojo, un segundo después cambia el de peatones, se queda esperando 5, luego cambia peatones a rojo y un segundo después, coches al revés. 00:28:32
Entonces, cada vez que alguien venga y pulse el botón, pues va a estar... ¿Qué ocurre? 00:28:49
Fijaros. ¿Qué ocurre si yo pulso el botón mientras que se está haciendo el ciclo? Pues 00:28:57
yo pulso, está en amarillo, yo ahora puedo pulsar, estoy pulsando, pulsando, pulsando, 00:29:03
no hace nada. Él está en su rollo, porque no está chequeando cómo está el botón. 00:29:07
¿Vale? No está chequeando cómo está el botón. Yo le puedo dar al botón todas las 00:29:12
y de hecho si os fijáis, si yo dejo pulsado el botón, lo tengo pulsado continuamente, fijaros que ahora cuando vaya al semáforo de coches en verde, rojo y verde, se queda 5 segundos hasta que vuelva a empezar el ciclo, 00:29:17
Porque le hemos metido la seguridad de que aunque alguien o se haya estropeado el botón o le haya puesto algo para que esté pulsado siempre, los coches siempre pueden estar pasando. 00:29:41
¿Veis? Entonces nosotros lo que hemos hecho ha sido utilizar el montaje básico de un botón, el montaje básico de un LED, para ahora montarnos un sistema y hacer algo más complejo a través de un programa. 00:29:56
¿Vale? Si esto lo quisiéramos hacer con un circuito electrónico, con transistores, con resistencias, con condensadores, 00:30:09
pues necesitaríamos un circuito complicadísimo para que hiciera toda esta secuencia de esta forma. 00:30:17
Sin embargo, a través de programación se puede hacer de una forma diferente. 00:30:22
Valoración:
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Idioma/s:
es
Autor/es:
JUAN RAMÓN GARCÍA MONTES
Subido por:
Juan Ramã‼N G.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial - Sin obra derivada
Visualizaciones:
391
Fecha:
23 de mayo de 2021 - 20:54
Visibilidad:
Público
Centro:
IES ANTONIO GAUDI
Duración:
30′ 37″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1366x768 píxeles
Tamaño:
142.76 MBytes

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