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Lección 29: Módulo Semáforo

En esta lección, aprenderás a crear un sistema de semáforo utilizando el Raspberry Pi Pico W. Programarás el Pico W para controlar tres LEDs – rojo, amarillo y verde – imitando un semáforo real. Este proyecto ofrece una introducción práctica al uso de la Modulación por Ancho de Pulso (PWM) para controlar la luminosidad de los LEDs y a las estructuras de control básicas en MicroPython. Es ideal para principiantes que deseen explorar el procesamiento de señales digitales y ganar confianza en la programación en la plataforma Raspberry Pi Pico W.

Componentes Requeridos

En este proyecto, necesitamos los siguientes componentes.

Es muy conveniente comprar un kit completo, aquí tienes el enlace:

Nombre	ARTÍCULOS EN ESTE KIT	ENLACE
Kit Sensor Universal Maker	94	BUY

También puedes comprarlos por separado desde los siguientes enlaces.

Introducción del componente	Enlace de compra
Raspberry Pi Pico W	-
Módulo de Semáforo	Comprar
Placa de Pruebas	Comprar

Conexión

../_images/Lesson_29_Traffic_Light_Module_pico_bb.png

Código

from machine import Pin, PWM
import time

# Inicializar pines para los LEDs
red = PWM(Pin(26), freq=1000)  # LED rojo
yellow = PWM(Pin(27), freq=1000)  # LED amarillo
green = PWM(Pin(28), freq=1000)  # LED verde


# Función para ajustar el brillo de un LED (0-100%)
def set_brightness(led, brightness):
    if brightness < 0 or brightness > 100:
        raise ValueError("Brightness should be between 0 and 100")
    led.duty_u16(int(brightness / 100 * 65535))


try:
    # Secuencia de ejemplo
    while True:

        # Luz verde durante 5 segundos
        set_brightness(green, 100)
        time.sleep(5)
        set_brightness(green, 0)

        # Parpadeo de la luz amarilla
        set_brightness(yellow, 100)
        time.sleep(0.5)
        set_brightness(yellow, 0)
        time.sleep(0.5)
        set_brightness(yellow, 100)
        time.sleep(0.5)
        set_brightness(yellow, 0)
        time.sleep(0.5)
        set_brightness(yellow, 100)
        time.sleep(0.5)
        set_brightness(yellow, 0)
        time.sleep(0.5)

        # Luz roja durante 5 segundos
        set_brightness(red, 100)
        time.sleep(5)
        set_brightness(red, 0)

except KeyboardInterrupt:
    # Apagar los LEDs RGB al interrumpir
    set_brightness(red, 0)
    set_brightness(yellow, 0)
    set_brightness(green, 0)

Análisis del Código

Importación de Bibliotecas

Se importa la librería machine para controlar los componentes de hardware, y time para crear retrasos.
```
from machine import Pin, PWM
import time
```

Inicialización de los Pines del LED

Aquí inicializamos los pines conectados a los LEDs. Se utiliza PWM para controlar el brillo de los LEDs.

red = PWM(Pin(26), freq=1000)  # LED rojo
yellow = PWM(Pin(27), freq=1000)  # LED amarillo
green = PWM(Pin(28), freq=1000)  # LED verde

Definición de la Función set_brightness

Nota

Debido a que los pines del Raspberry Pi Pico solo pueden generar un voltaje máximo de 3.3V, el LED verde aparecerá más tenue.

Esta función ajusta el brillo de los LEDs. Recibe dos parámetros: el LED y el nivel de brillo deseado (0-100%). Se utiliza el método duty_u16 para ajustar el ciclo de trabajo del PWM.
```
def set_brightness(led, brightness):
    if brightness < 0 or brightness > 100:
        raise ValueError("Brightness should be between 0 and 100")
    led.duty_u16(int(brightness / 100 * 65535))
```

Bucle Principal y Secuencia del Semáforo

El bucle while True hace que el código se ejecute continuamente. Controla la secuencia del semáforo: verde, amarillo (parpadeando) y rojo.

try:
    while True:
        # Luz verde durante 5 segundos
        set_brightness(green, 100)
        time.sleep(5)
        set_brightness(green, 0)
        ...

Manejo de la Interrupción del Teclado

El bloque except KeyboardInterrupt se usa para manejar una interrupción manual (como Ctrl+C). Apaga todos los LEDs cuando el script es interrumpido.
```
except KeyboardInterrupt:
    set_brightness(red, 0)
    set_brightness(yellow, 0)
    set_brightness(green, 0)
```