Ejercicios: Programación de placas controladoras

Explica qué es un algoritmo y qué es un programa, y qué diferencia hay entre describirlo en pseudocódigo (con palabras) y con bloques gráficos.

Las instrucciones del programa de un semáforo están desordenadas: (a) esperar 2 segundos, (b) encender la luz roja y apagar las demás, (c) encender la luz verde y apagar las demás, (d) volver al principio, (e) esperar 8 segundos (aparece dos veces en el ciclo), (f) encender la luz ámbar y apagar las demás. Ordénalas correctamente y describe qué hace el programa completo.

El diagrama de flujo de la figura gobierna la barrera de entrada de un aparcamiento, pero falta la pregunta del rombo. Escribe la condición que debería comprobarse ahí y describe el comportamiento completo de la barrera.

Explica qué significa «leer una entrada» en un programa de control y qué diferencia hay entre leer un pulsador (que da 0 o 1) y leer un sensor de luz (que da un número dentro de un rango).

Un programa tiene solo estas líneas: «repetir siempre: leer el pulsador; si está pulsado, encender el LED; si no, apagar el LED». Describe con tus palabras qué hace el montaje y razona qué ocurriría si se borrara la parte «si no, apagar el LED».

Explica qué es una instrucción condicional («si... entonces... si no...») y escribe la condición que necesitan estos dos avisos: una alarma que suena cuando se abre una puerta y un aviso que pita cuando la temperatura pasa de $40\ ^\circ\text{C}$.

¿Para qué sirve la instrucción «esperar» (una pausa) en un programa de control? Pon dos ejemplos en los que, sin esa pausa, el sistema no haría su función.

Explica por qué casi todos los programas de las placas controladoras llevan un bucle («repetir siempre») y describe qué haría un semáforo cuyo programa no tuviera bucle.

Escribe en pseudocódigo el programa completo de un semáforo sencillo: verde durante 8 segundos, ámbar durante 2, rojo durante 8, y vuelta a empezar. Indica en cada paso qué luces están encendidas y cuáles apagadas.

Una luz de escalera funciona así: al pulsar el botón se enciende; pasados 30 segundos se apaga sola; y el ciclo puede repetirse. Dibuja o describe su diagrama de flujo y escribe después el pseudocódigo correspondiente.

El diagrama de flujo de la figura es el programa de un robot siguelíneas con un único sensor que va sobre el borde de la línea, pero falta la condición del rombo. Complétala, describe qué hace el robot en cada caso y razona qué ocurrirá cuando la línea se acabe.

La barrera de un parking solo debe subir cuando hay un coche esperando (sensor) y además el conductor ha cogido el ticket (pulsador); baja cuando el coche ha pasado (un segundo sensor). Escribe el pseudocódigo completo del ciclo, combinando las dos condiciones a la vez.

Una alarma de vivienda, al detectar la puerta abierta, espera 10 segundos antes de sonar para dar tiempo a desactivarla con un código. Escribe su pseudocódigo incluyendo la comprobación del código y explica para qué sirve ese retardo.

Un programa cuenta coches: «repetir siempre: esperar a que el sensor pase de 0 a 1; sumar 1 a la variable coches». Explica qué hace, para qué puede servir y qué problema aparece si un coche se para justo encima del sensor.

Un programa de ventilador dice: «si la temperatura es mayor que $26\ ^\circ\text{C}$, apagar el ventilador; si es menor que $26\ ^\circ\text{C}$, encenderlo». Describe el comportamiento real del ventilador y escribe el programa corregido.

En un semáforo con botón para peatones, el programa solo lee el botón una vez en cada ciclo de 30 segundos. Explica qué nota el peatón al pulsar y razona por qué las pausas largas dentro del programa afectan a la rapidez de respuesta del sistema.

El diagrama de flujo de la figura gobierna la barrera de salida de un parking, con un sensor situado bajo la barrera, pero falta una de las condiciones. Complétala, describe el comportamiento completo y explica qué accidente evita esa segunda comprobación.

Un robot siguelíneas de dos sensores avanza recto cuando ambos ven el fondo blanco, corrige a la derecha si el sensor izquierdo pisa la línea negra y corrige a la izquierda si es el derecho quien la pisa. Escribe el pseudocódigo completo con los tres casos y añade qué debe hacer el programa si ambos sensores ven negro a la vez (un cruce).

Escribe el pseudocódigo de una alarma con dos sensores (puerta y ventana) y un interruptor de armado: solo suena si está armada y alguno de los dos se abre; además, una vez disparada, suena durante 60 segundos aunque la puerta se cierre. Explica cómo consigues ese último comportamiento.

Diseña el programa de una luz de escalera mejorada: si se vuelve a pulsar mientras está encendida, el tiempo de apagado vuelve a contar los 30 segundos desde cero. Escribe el pseudocódigo usando una variable que guarde el tiempo restante y explica por qué hace falta guardar ese estado.

Dos equipos programan el mismo semáforo peatonal: uno encadena esperas fijas una tras otra; el otro usa estados (verde para coches, ámbar, rojo con verde para peatones) y condiciones para cambiar de estado. Compara ambos enfoques y razona cuál es más fácil de modificar cuando llega una petición nueva: «añade un parpadeo del verde peatonal antes de cortar».

Depura este programa de barrera: «repetir siempre: si el sensor detecta coche, subir la barrera; bajar la barrera». Explica el fallo, qué hará la barrera en la práctica y escribe el programa corregido.

Un puente levadizo automático tiene dos finales de carrera (arriba y abajo) y un sensor de barcos. Escribe el pseudocódigo del ciclo completo «abrir el paso al barco y volver a cerrar», incluyendo comprobaciones de seguridad, y explica por qué los finales de carrera son imprescindibles en ese programa.

Traduce a un diagrama de flujo, descrito bloque a bloque, este programa: «repetir siempre: leer la humedad; si es menor que el 30 %, encender la bomba; si no, apagarla; esperar 10 minutos». Señala dónde está el bucle, dónde la decisión y dónde la temporización.