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Lezione 29: Modulo Semaforo

In questa lezione imparerai a creare un sistema semaforico utilizzando il Raspberry Pi Pico W. Programmerai il Pico W per controllare tre LED – rosso, giallo e verde – simulando il comportamento di un vero semaforo. Questo progetto offre un’introduzione pratica all’uso della modulazione della larghezza d’impulso (PWM) per il controllo della luminosità dei LED e alle strutture di controllo di base in MicroPython. È l’ideale per i principianti che vogliono avvicinarsi al trattamento dei segnali digitali e acquisire fiducia nella programmazione sulla piattaforma Raspberry Pi Pico W.

Componenti Necessari

In questo progetto abbiamo bisogno dei seguenti componenti.

È sicuramente comodo acquistare un kit completo. Ecco il link:

Nome	COMPONENTI INCLUSI NEL KIT	LINK
Universal Maker Sensor Kit	94	Universal Maker Sensor Kit

Puoi anche acquistare i componenti separatamente dai link sottostanti.

Descrizione del Componente	Link per l’acquisto
Raspberry Pi Pico W	ACQUISTA
Modulo Semaforo	ACQUISTA
Breadboard	ACQUISTA

Collegamenti

../_images/Lesson_29_Traffic_Light_Module_pico_bb.png

Codice

from machine import Pin, PWM
import time

# Inizializza i pin per i LED
red = PWM(Pin(26), freq=1000)     # LED rosso
yellow = PWM(Pin(27), freq=1000)  # LED giallo
green = PWM(Pin(28), freq=1000)   # LED verde

# Funzione per impostare la luminosità di 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:
    # Sequenza di esempio
    while True:

        # Luce verde per 5 secondi
        set_brightness(green, 100)
        time.sleep(5)
        set_brightness(green, 0)

        # Lampeggio della luce gialla
        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)

        # Luce rossa per 5 secondi
        set_brightness(red, 100)
        time.sleep(5)
        set_brightness(red, 0)

except KeyboardInterrupt:
    # Spegne tutti i LED in caso di interruzione
    set_brightness(red, 0)
    set_brightness(yellow, 0)
    set_brightness(green, 0)

Analisi del Codice

Importazione delle librerie

La libreria machine è utilizzata per il controllo dell’hardware, mentre time serve per introdurre ritardi nel programma.
```
from machine import Pin, PWM
import time
```
Inizializzazione dei pin LED

Vengono inizializzati i pin GPIO collegati ai LED. Si usa PWM per controllare la luminosità.
```
red = PWM(Pin(26), freq=1000)
yellow = PWM(Pin(27), freq=1000)
green = PWM(Pin(28), freq=1000)
```
Definizione della funzione set_brightness

Nota

A causa del fatto che i pin del Raspberry Pi Pico possono fornire al massimo 3.3V, il LED verde potrebbe apparire più debole.

Questa funzione imposta la luminosità di un LED. Accetta due parametri: il LED e il livello di luminosità desiderato (0-100%). Il metodo duty_u16 imposta il ciclo di lavoro 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))
```

Ciclo principale e sequenza semaforica

Il ciclo while True permette l’esecuzione continua del codice, gestendo la sequenza semaforica: verde, giallo (lampeggiante), rosso.

try:
    while True:
        # Green light for 5 seconds
        set_brightness(green, 100)
        time.sleep(5)
        set_brightness(green, 0)
        ...

Gestione dell’interruzione da tastiera

Il blocco except KeyboardInterrupt gestisce un’interruzione manuale (ad es. Ctrl+C), spegnendo tutti i LED.
```
except KeyboardInterrupt:
    set_brightness(red, 0)
    set_brightness(yellow, 0)
    set_brightness(green, 0)
```