S4A para Arduino: Programación de un semáforo de leds

El entorno de programación de Arduino me gusta más, da la sensación de tener un control completo de la placa y con más posibilidades, pero ver líneas de código a muchos alumnos les puede impresionar o desanimar. Por ello me he decidido a probar el programa S4A (Scratch for Arduino) que combina una interfaz de programación más intuitiva y, sobre todo, creo que más atractiva para que los alumnos se animen a la programación.
Scratch es un lenguaje de programación con el que incluso los niños pueden adentrarse en este fascinante mundo. Scratch for Arduino (S4A) es una adaptación que permite conectar Scratch con la tarjeta Arduino y controlar "cosas" físicas: motores, resistencias, leds, etc.
Así que, para usar S4A lo primero que he hecho ha sido instalarlo en Ubuntu (también es posible en windows). Para ello he seguido estas instrucciones :

1. Instalar el entorno Arduino . Para Ubuntu lo hice así.
2. Conectar la placa Arduino al puerto USB y abrir o ejecutar el IDE de Arduino. Cargar el firmware para que conecte S4A con la placa Arduino. Se copia todo el código del firmware en el IDE de Arduino y se transfiere a la placa.
3. Bajar e instalar S4A eligiendo el sistema operativo apropiado. En mi caso, Línux (Debián). Se descarga un paquete .deb, se hace doble click sobre él y aparece el instalador de Ubuntu. Una vez instalado, se ejecuta S4A y se puede empezar a programar.

La primera vez que he probado S4A tenía abierto a la vez el IDE de Arduino y la placa conectada al ordenador. Supongo que una vez que se ha descargado el firmware a la placa Arduino en principio no hay que volver a hacerlo, salvo que se reinicie la placa. Así pues, al día siguiente no he hecho más que encender el ordenador, conectar la placa al usb del ordenador y empezar a programar con S4A.



He elegido, para probar, un programa de lo más sencillo. Encender tres leds: verde, amarillo y rojo, simulando un semáforo. Lo único que hay que indicar en el programa es qué led se enciende y durante cuánto tiempo.

 Los leds verde, amarillo y rojo están conectados a los pins 10, 11 y 13 de la placa Arduino y con una duración de encendido sucesiva de 5, 3 y 10 segundos respectivamente.  El programa comienza al presionar la banderita verde y la secuencia se realiza sucesivamente, con el comando "por siempre".
Los pins 10, 11 y 13 son los únicos que controla S4A, por lo que si queremos utilizar más habrá que utilizar el propio IDE de Arduino.

El resultado es el siguiente:

Por último, también podemos dotar al programa de más realismo en la pantalla, introduciendo escenarios y disfraces. Por ejemplo, con tres imágenes de semáforos en verde, amarillo y rojo podemos hacer que el programa, a la vez que enciende el led verde muestre la imagen de semáforo verde. Igualmente ocurre cuando está en amarillo y rojo.

Semáforo con LEDs y programador de bote

Los alumnos de 2º de taller tecnológico y profesional han realizado como proyecto un semáforo construido con diodos led y un programador de bote que sirve de regulador del tiempo de encendido de los tres colores.

A continuación se puede ver el vídeo y esquema de funcionamiento del semáforo construido por Javier Merchante, Lorena Lozano y María Teresa Portilla de 2ºD.

Semáforo con el C.I. 555

En una entrada anterior, estudiamos el circuito 555 para construir un secador de manos. Otro circuito posible en el que podemos emplear el 555 como temporizador monoestable es el caso de un semáforo. En la imagen vemos el esquema electrónico de un secuenciador con tres C.I. 555 que regulan el tiempo de encendido de cada uno de los LEDs del color correspondiente. El tiempo que dura encendido el led verde es viene determinado por la resistencia de 50k y el condensador de 100 microF:

Tv = 1,1 * R*C = 1,1 * 50*10E3 *100*10E-6 = 5,5 s (en rosa en el gráfico).

Un cálculo análogo para el Led amarillo con 25k y 100 microF obtenemos 2,75 segundos ( en azul). De la misma forma, para el led rojo con 75k y 100 microF tenemos una duración de 8,25 segundos. (en rojo).

Una modificación posible al circuito es sustituir la rama de cada LED por un relé, de forma que podamos controlar un semáforo formado por varios LEDs o por bombillas convencionales.


Información relacionada: Temporizador monoestable con el 555