2.2 Semáforo

1. Qué vamos a hacer

Vamos a realizar un semáforo en el que el LED verde se enciende durante 5 segundos, luego se enciende el LED naranja durante 2 segundos y finalmente el LED rojo durante 5 segundos. El ciclo se repite continuamente.

1.1 Qué vamos a aprender

• A diseñar secuencias temporizadas (eventos que ocurren en un orden y tiempo exactos).
• A controlar múltiples componentes digitales (LED) de forma coordinada.
• A estructurar un ciclo de estados infinito (programación cíclica).

1.2 Qué vamos a usar

Componentes

• LED verde (pin 11): Fase de paso.
• LED naranja (pin 12): Fase de precaución.
• LED rojo (pin 13): Fase de detención.

Programación

Para encender y apagar los LED ya conoces digitalWrite y para esperar, delay. Antes de usar un pin hay que decirle a la placa cómo lo vamos a usar con la función pinMode(pin, modo):

• pin: el número del pin que queremos configurar.
• modo: OUTPUT si es una salida (la placa envía señales por él, como a un LED) o INPUT si es una entrada (la placa lee señales por él, como de un pulsador; lo veremos en el próximo proyecto).

2. Programamos

La programación se basa en una secuencia cíclica donde cada LED permanece encendido durante un tiempo específico y luego pasa al siguiente estado de forma automática.

Escribe el siguiente código en Arduino IDE y cárgalo en la placa:

// Semáforo: verde 5 s, naranja 2 s y rojo 5 s

const int ledVerde = 11;    // LED verde conectado al pin 11
const int ledNaranja = 12;  // LED naranja conectado al pin 12
const int ledRojo = 13;     // LED rojo conectado al pin 13

void setup() {
  // los pines de los tres LED son salidas
  pinMode(ledVerde, OUTPUT);
  pinMode(ledNaranja, OUTPUT);
  pinMode(ledRojo, OUTPUT);
}

void loop() {
  // fase verde: 5 segundos
  digitalWrite(ledVerde, HIGH);
  delay(5000);
  digitalWrite(ledVerde, LOW);

  // fase naranja: 2 segundos
  digitalWrite(ledNaranja, HIGH);
  delay(2000);
  digitalWrite(ledNaranja, LOW);

  // fase roja: 5 segundos
  digitalWrite(ledRojo, HIGH);
  delay(5000);
  digitalWrite(ledRojo, LOW);
}

Cómo funciona:

Las constantes (líneas 3 a 5): guardan el pin de cada LED, para usar en el programa nombres como ledVerde en lugar de números.

La función setup() (líneas 7 a 12): con pinMode indicamos que los pines de los tres LED son salidas. Cada pin que usemos necesita su propio pinMode.

La función loop() (líneas 14 a 29): repite para siempre las tres fases del semáforo:

1. El LED verde se enciende durante 5 segundos (delay(5000)). Al finalizar este tiempo, se apaga.
2. El LED naranja se enciende durante 2 segundos, y luego se apaga.
3. El LED rojo se enciende durante 5 segundos. Transcurrido este tiempo, se apaga.

Luego, el ciclo vuelve a comenzar con la luz verde y se repite de forma indefinida.

3. Mejóralo

Prueba a perfeccionar tu semáforo con algunas de estas tres mejoras que te proponemos:

1. Naranja intermitente: Modifica la fase intermedia para que el LED naranja no se quede fijo, sino que parpadee 3 veces rápidas (encendido 0.3 segundos / apagado 0.3 segundos) antes de pasar al rojo.

   Pista: puedes copiar tres veces el encendido y el apagado del LED naranja o, mejor, usar un bucle for, que repite las instrucciones de su interior el número de veces que le indiquemos: for (int i = 0; i < 3; i++) { ... } las repite 3 veces.

2. Semáforo de peatones: Usa el LED RGB de la placa como semáforo de peatones: debe estar en rojo mientras los coches tienen el verde o el naranja, y en verde cuando los coches tienen el rojo.

   Pista: el LED RGB tiene un LED rojo (pin 9) y uno verde (pin 5) que se encienden y se apagan con digitalWrite, como los demás. Declara una constante para cada uno y configúralos como salidas.

3. Semáforo sonoro adaptado: Añade el zumbador de la placa para avisar a personas con discapacidad visual:

   • Fase verde: Sonido intermitente lento.
   • Fase roja: Silencio.

   Pista: el zumbador está en el pin 10. analogWrite(zumbador, 125) lo hace sonar y analogWrite(zumbador, 0) lo apaga. Para el sonido intermitente, usa un bucle for que repita 5 veces: sonar 0,5 segundos y callar 0,5 segundos (5 × 1 s = los 5 segundos de la fase verde).