Propuesta: Un Semáforo Inteligente con Sensores

Objetivo:

• Modelar matemáticamente: Representar el comportamiento de un semáforo en un entorno simulado, considerando variables como tiempo, distancia y condiciones ambientales.

• Pensamiento computacional: Aplicar conceptos de programación como variables, condicionales, bucles y funciones para crear un modelo funcional.

• Saber básico: Fortalecer la comprensión de procesos de modelización a partir de situaciones reales.

Desarrollo:

1. Planteamiento del problema:
   
   

   • ¿Cómo podemos simular el funcionamiento de un semáforo en una calle con mucho tráfico y peatones?

   • ¿Qué factores podrían afectar el tiempo de duración de cada ciclo de luz?

2. Modelización matemática:
   
   

   • Variables: Tiempo de cada ciclo, distancia de detección de peatones, intensidad de luz, etc.

   • Condiciones: Si hay peatones cerca, el semáforo cambia a rojo. Si la intensidad de luz es baja, el tiempo de ciclo puede aumentar.

   • Funciones: Función para detectar movimiento (sensor de infrarrojos), función para medir intensidad de luz (sensor de luz), función para cambiar el color de las luces.

3. Diseño del sistema:
   
   

   • Hardware: Micro:bit, sensor de infrarrojos, sensor de luz, leds para representar las luces del semáforo.

   • Software: Entorno de programación Makecode o Python para Micro:bit.

4. Implementación:
   
   

   • Programación:

     • Leer datos de los sensores.

     • Utilizar condicionales para tomar decisiones basadas en los datos (e.g., si el sensor de infrarrojos detecta movimiento, cambiar a rojo).

     • Emplear bucles para repetir los ciclos de las luces.

     • Calcular tiempos de ciclo basados en las condiciones.

   • Construcción: Conectar los sensores y leds a la Micro:bit.

5. Prueba y mejora:
   
   

   • Simulación: Crear un entorno simulado para probar el semáforo en diferentes condiciones.

   • Análisis: Observar el comportamiento del semáforo y realizar ajustes en el código si es necesario.

   • Optimización: Buscar formas de mejorar el rendimiento y la eficiencia del programa.

Ampliación:

• Complejidad: Incorporar más sensores (temperatura, ruido) para simular condiciones ambientales más realistas.

• Interacción: Permitir la interacción con el usuario a través de un botón (por ejemplo, para solicitar un cambio de luz).

• Visualización: Mostrar información en una pantalla LCD o mediante una aplicación móvil.

• Conexión en red: Integrar varios semáforos en una red para simular un sistema de tráfico más complejo.