01 · Punto de partida
Tres LED que obedecen por turnos
El LED del Tema 26 era un programa de una línea. El semáforo es tu primera aplicación: tres ramas en paralelo sobre un GND común, una llave general y un selector manual que enciende un color por vez. Integra fuente, resistencias, LED, control, esquema, protoboard, medición y documentación en un solo proyecto que podés mostrar.
Y es tu primera máquina de estados (adelanto de los cursos 6 y 10): rojo → amarillo → verde, con transiciones que hoy hace tu mano y mañana hará un microcontrolador.
- ¿Cómo se conectan 3 LED sin molestarse?
- ¿Cómo selecciono un color por vez sin microcontrolador?
- ¿Cuánto consume y cuánto dura la pila?
- ¿Cómo lo documento para repetirlo?
02 · Diseño
Esquema y BOM del semáforo
Del + de la pila a la llave general; de la llave, tres ramas idénticas (resistor + LED) cuyos finales se juntan en GND. El selector es un cable puente que se pincha en la rama del color deseado:
| Pieza | Cantidad | Nota |
|---|---|---|
| Pila 9 V + broche | 1 | Fuente única del proyecto |
| Resistores 470 Ω | 3 | Uno por rama, mismo valor |
| LED rojo, amarillo, verde | 1 c/u | Ramas parejas y comparables |
| Llave / interruptor | 1 | General, cerca del + |
| Cables puente | 6–8 | Buses, ramas y selector |
| Multímetro + cuaderno | 1 | Verificación y documento (Tema 28) |
03 · Montaje
Paso a paso, rama por rama
- 1Buses y llave, sin pila.
Rojo a bus rojo, negro a bus azul. Llave entre bus rojo y una fila A (general). Auditoría en frío de buses (Tema 21).
- 2Rama roja completa.
Fila A → R → fila R1 → pata larga LED rojo → pata corta a bus azul. Probar sola con la pila: debe encender.
- 3Ramas amarilla y verde.
Igual, en filas libres distintas, cada una con su R y su LED. Probar cada una antes de seguir.
- 4Selector manual.
El cable de cada rama al bus pasa por un puente extraíble: solo el puente pinchado habilita su color. Un color por vez.
- 5Integración y documento.
Las tres ramas con GND común, llave general operativa, página de 6 bloques del Tema 28 completa con mediciones por rama.
04 · Operación
Tabla de estados manual
| Estado | Puente en | Enciende | Corriente total |
|---|---|---|---|
| Pare | Rama roja | Rojo | ~15 mA |
| Atención | Rama amarilla | Amarillo | ~15 mA |
| Avance | Rama verde | Verde | ~15 mA |
| Apagado | Llave abierta | Ninguno | 0 mA |
Solo una rama por vez: con ~15 mA la pila de 9 V rinde ≈ 23 h reales (Tema 8). Si alguien pincha dos puentes juntos, encienden dos colores y la pila entrega ~30 mA: funciona, pero ya no es semáforo (y la autonomía cae a la mitad).
- ¿Por qué un R por LED?
- Porque cada rama es un LED del Tema 26 independiente. Un solo R compartido con ramas que se alternan cambia el brillo según cuántas ramas activen: cada LED con su freno es estable.
- ¿Y el verde necesita otra R?
- Con 470 Ω todos andan sanos; el verde/azul pide ~3 V pero 9 V sobran igual. Si un color brilla distinto, es normal (eficiencia distinta), no error.
- ¿Pulsadores en vez de puentes?
- Mejora natural (Tema 19): un NA por rama, apretar para encender ese color. Mismo esquema, control más cómodo.
- ¿Automático?
- En el curso 7 un micro hará la secuencia solo. Hoy tu mano es el programa: anotala como pseudocódigo y guárdala para entonces.
05 · Analogía programador
Máquina de estados con la mano
- 1Estados.
Rojo, amarillo, verde, apagado: enum clásico. Cada uno con su salida (qué LED) y su consumo.
- 2Transiciones manuales.
Cambiar el puente = dispatch del evento. Hoy el dispatcher sos vos; mañana, un timer con interrupciones (curso 10).
- 3Invariante.
Un solo color por vez (o ninguno). Dos puentes juntos violan el invariante: el sistema lo tolera pero deja de ser correcto.
06 · Guía interactiva
Laboratorio: fases del proyecto
Elegí en qué fase estás: el laboratorio te dice objetivo, verificación y trampa. No avances de fase sin el visto de la anterior.
Fases del semáforo
fase → visto
Fase 1: rama roja como en el Tema 26.
Preguntas para explorar
- ¿Por qué probar rama por rama en vez de cablear todo junto?
- ¿Qué cambia en corriente y autonomía si encienden dos colores juntos?
- ¿Qué fase convierte el montaje en proyecto?
Ver respuestas sugeridas
- Porque aísla errores: si la roja anda y la amarilla no, el problema está en lo nuevo. Integrar todo junto mezcla causas (Tema 27).
- Corriente doble (~30 mA), autonomía mitad (~11 h). El invariante roto se paga en pila.
- La 5 (documento): sin página de 6 bloques es un montaje que anda; con ella, un proyecto repetible (Tema 28).
07 · Comprensión
Confusiones frecuentes
«Comparten resistor para ahorrar»
Un R común para 3 ramas alternadas cambia el brillo según cuántas activen y complica el diagnóstico. Un R por rama: independiente y predecible.
«GND separado por rama ordena más»
Al revés: tres GND separados son tres referencias que pueden cortarse (Tema 13). Un bus azul común para las tres ramas.
«Dos colores juntos es modo fiesta»
Es invariante roto y doble consumo. Divertido una vez, documentado como variante; nunca como estado válido del semáforo.
«Si anda, las tres ramas están bien»
Cada rama se verifica por separado (V LED, tacto R). Una rama tenue con R equivocada (10 kΩ) pasa el “enciende” y falla el “diseñado”.
08 · Práctica guiada
Ejercicios de proyecto
Ejercicio 1: montar por fases
Montá siguiendo las 5 fases sin saltear vistos. Anotá por rama: V LED y tacto de su R. ¿Las tres coinciden?
Ver solución razonada
Deben coincidir dentro de lo razonable (~2 V cada LED, R tibias). Diferencias grandes apuntan a R equivocada o falso contacto en esa rama (Tema 27).
Ejercicio 2: operar la secuencia
Con cronómetro, operá rojo 10 s → amarillo 3 s → verde 10 s, tres ciclos. ¿Cuánto consumiste de la pila en mAh?
Ver solución
~15 mA × 69 s ≈ 0,29 mAh: nada para la pila (500 mAh). El cálculo muestra por qué el semáforo demo dura semanas de uso intermitente.
Ejercicio 3: demo y documento
Mostrale el semáforo a alguien explicando estados y mediciones, y entregale tu página de 6 bloques. ¿Pudo operarlo sin tu ayuda?
Ver guía
Si operó la secuencia y leyó un valor solo, el proyecto comunica. Lo que preguntó es lo que falta documentar: iterar una vez más.
09 · Síntesis
Ideas para recordar
- Tres ramas en paralelo con GND común; un R por LED; llave general cerca del +.
- Montar y probar rama por rama; un color por vez como invariante.
- ~15 mA por estado; autonomía y brillo ya calculables de memoria.
- Selector manual hoy, microcontrolador mañana: la secuencia ya es programa.
- Sin página de 6 bloques es montaje; con ella, proyecto.
Integraste todo el curso en un aparato que se muestra. Solo falta cerrar: en el próximo y último tema, balance, mapa de la ruta y tu próximo curso.