Semáforo Computación Física Micro:bit - I.E. Bernardo Uribe Londoño

Proyecto Progresivo de Computación Física

Construimos un semáforo con Micro:bit y LEDs

¡Bienvenido estudiante de 5°! En este recorrido de tres sesiones de Jornada Extendida descubriremos cómo la programación cobra vida fuera de la pantalla. Controlaremos componentes eléctricos reales usando nuestra tarjeta programable Micro:bit.

Nuestra Ruta de Aprendizaje

Tres pasos clave para convertirnos en creadores de tecnología física.

Sesión 20 (11 Sep 2026)

SIMULAR

Diseño virtual en Tinkercad, pines, LEDs, resistencias y secuencia lógica inicial.

Sesión 21 (15 Sep 2026)

CONSTRUIR

Montaje físico en protoboard, polaridad, conexiones GND, pines y pruebas de errores.

Sesión 22 (18 Sep 2026)

PROBAR Y OPTIMIZAR

Ajuste de tiempos en milisegundos, depuración, ciclos y versión mejorada.

Propósito General

Comprender cómo un programa puede controlar componentes físicos externos. El proyecto lleva a los estudiantes progresivamente desde la simulación virtual hasta el montaje físico y la modificación experta de los tiempos de funcionamiento.

Pensamiento Computacional

Secuenciación Descomposición Depuración Prueba y error Optimización Causa–efecto Transferencia

Sesión 20 · 11 de Septiembre de 2026

Introducción a la Computación Física y Simulación

Diseño virtual en Tinkercad Circuits: identificación de pines, LEDs, resistencias y secuencia lógica del semáforo.

Comprender la relación entre programación y computación física mediante el diseño virtual de un semáforo con tres LEDs, identificando salidas, pines, conexiones, secuencia y tiempos antes de construir el circuito físico.

Actividades Clave

Introducir el concepto de computación física y recordar variables, condicionales y pausas.
Reto: convertir un semáforo de matriz LED a un semáforo físico con componentes externos.
Usar Tinkercad Circuits para conectar LEDs rojo, amarillo y verde a pines digitales con resistencias y GND.

Simulador Conceptual del Semáforo

Visualiza la secuencia lógica que programaremos en nuestra Micro:bit.

ROJO

Pin P0

AMARILLO

Pin P1

VERDE

Pin P2

Estado: Simulación en pausa. Presiona "Iniciar".

Práctica Interactiva

Desafío de Conceptos (Sesión 20)

Responde correctamente las preguntas para poner a prueba tus conocimientos de diseño virtual.

1. ¿Cuál pin digital se recomienda típicamente para conectar el LED Rojo en nuestro programa básico?

2. ¿Para qué sirve principalmente la resistencia conectada en serie con cada LED?

3. ¿Cuál es el orden correcto de las fases en un semáforo tradicional?

Sesión 21 · 15 de Septiembre de 2026

Montaje Físico, Conexiones y Pruebas Iniciales

Llevando el diseño al protoboard: polaridad de LEDs, conexiones GND, transferencia de código y estrategia de depuración.

Objetivo de la Sesión

Construir físicamente el semáforo utilizando una Micro:bit y tres LEDs, verificando las conexiones y la correspondencia exacta entre los pines programados y las salidas físicas del circuito.

Estrategia de Montaje

CONEXIÓN → PIN → POLARIDAD → PROGRAMA → PRUEBA

Recuerda que el LED tiene polaridad: la pata larga (ánodo, +) va conectada a la resistencia y al pin digital, mientras que la pata corta (cátodo, -) se conecta al bus común de GND (Tierra).

Actividad Interactiva de Depuración

“Detecta el error” en el circuito físico

Selecciona el problema más probable según el síntoma que presenta el semáforo físico.

Caso A Síntoma 1

El LED rojo está conectado al protoboard pero al ejecutar el programa nunca enciende, aunque los demás sí.

Caso B Síntoma 2

Al conectar todo, el LED amarillo destella débilmente y de repente deja de encender por completo para siempre.

Caso C Síntoma 3

El programa enciende el Pin P0 pero el que ilumina físicamente es el LED verde que está conectado al Pin P2.

Analizador de Fallas

Selecciona un caso de falla a la izquierda para ver el diagnóstico del docente experto y aprender cómo solucionarlo en el montaje físico.

La depuración es parte esencial del pensamiento computacional.

Sesión 22 · 18 de Septiembre de 2026

Ajuste de Tiempos, Depuración y Optimización

Laboratorio de tiempos en milisegundos, análisis de la fase amarilla y ciclos de prueba para optimizar el comportamiento del semáforo.

Objetivo de la Sesión

Ajustar y optimizar los tiempos de funcionamiento del semáforo físico, relacionando las pausas del programa expresadas en milisegundos con la percepción real de cada señal.

¿Cómo funcionan los milisegundos?

En MakeCode, las pausas se miden en milisegundos (ms). 1 segundo equivale a 1000 milisegundos. Si programamos una pausa de 3000 ms, el LED permanecerá encendido exactamente 3 segundos antes de pasar a la siguiente instrucción.

Herramienta Interactiva

Laboratorio de Tiempos del Semáforo

Modifica los milisegundos de cada fase y prueba cómo cambia la ejecución del semáforo.

Tiempo Rojo (ms): 3000

Tiempo Amarillo (ms): 1000

Tiempo Verde (ms): 3000

ROJO

3000 ms

AMARILLO

1000 ms

VERDE

3000 ms

Laboratorio listo. Ajusta los tiempos y pulsa probar.

Evaluación y Cierre

¡Programa tu propio semáforo!

Responde las preguntas de análisis, completa tu autoevaluación y registra tus evidencias de aprendizaje.

Preguntas de Comprobación y Análisis

Reflexiona sobre el comportamiento físico y lógico del semáforo.

1. ¿Cuál fase dura más generalmente en un semáforo real?

2. ¿Cuál fase dura menos (precaución)?

3. ¿Qué sucede si aumentamos demasiado el tiempo amarillo?

4. ¿Qué sucede si reducimos todos los tiempos a menos de 200 ms?

5. ¿Por qué es importante apagar un LED antes de encender el siguiente?

Autoevaluación del Estudiante

Evalúa tu propio desempeño en este proyecto de computación física.

1. ¿Puedo explicar qué es computación física?

2. ¿Puedo identificar los pines utilizados para controlar los LEDs?

3. ¿Puedo explicar la función de GND (Tierra)?

4. ¿Puedo identificar errores de conexión en el circuito físico?

5. ¿Puedo explicar cómo una pausa modifica el comportamiento del semáforo?

Evidencias de Aprendizaje

Marca las casillas conforme alcances cada logro del proyecto.

Construí el circuito virtual. Identifiqué correctamente los pines. Construí el circuito físico. Probé los tres LEDs. Modifiqué los tiempos. Realicé una prueba final. Puedo explicar cómo funciona el semáforo.

Lo que aprendimos

“Un programa puede controlar objetos del mundo físico. La Micro:bit recibe nuestras instrucciones y utiliza sus pines para controlar componentes externos. Cuando probamos, observamos y modificamos el programa, estamos haciendo depuración y optimización.”