Proyecto integrador

01 · Punto de partida

El mismo semáforo, otra profesión

En el curso 1 montaste el semáforo por receta. Hoy lo diseñás: predecís corriente por rama, potencias, márgenes y autonomía; lo montás; medís cada predicción; dictaminás con errores %; y lo documentás en un informe que cualquiera repite. Mismo circuito, ingeniero distinto.

Especificación: 9 V, 3 ramas (R 470 Ω + LED rojo ~2 V), llave general. Una rama por vez + modo “todos” para el análisis.

• ¿Qué predigo antes de pinchar nada?
• ¿Cómo mido cada predicción?
• ¿Cuándo está aprobado el proyecto?
• ¿Qué documento queda al final?

02 · Diseño calculado

Predicciones antes de la mesa

BOM: pila 9 V + broche, 3× R 470 Ω 1/4 W, 3× LED (rojo/amarillo/verde), llave, cables, protoboard, multímetro, cuaderno.

03 · Taller

Montar, medir y dictaminar

1. 1
   Montar rama por rama.

   Una rama, probar, siguiente (Tema 29, curso 1). Llave general al final. Auditoría en frío completa.

2. 2
   Medir por rama.

   V en R, V en LED, R sin pila, I inferida. Tres juegos (uno por color): el verde/azul puede dar ~3 V de umbral.

3. 3
   Medir totales.

   Itot con una rama y con tres (o inferir sumando). KCL del nodo + con números reales.

4. 4
   Dictaminar.

   Error % por magnitud, márgenes % por pieza, KCL/KVL del conjunto. Verde o causa (Temas 6 y 20).

5. 5
   Documentar.

   Informe de 7 bloques (sección 08): el entregable que se evalúa.

04 · Mejoras

Qué cambiarías con lo aprendido

Versión USB 5 V

R = (5−2)/0,015 = 200 → 220 Ω; P ≈ 45 mW. Mismo brillo, autonomía de red: comparar autonomías honestamente.

Brillo parejo real

Verde/azul con R propia (umbral 3 V): R = (9−3)/0,015 = 400 → 390 Ω. Cada color con su diseño (no un R único).

Llave + fusible calculado

Fusible entre ×10 de Itot (447 mA) y el corto: 500 mA (Tema 14). Protección dimensionada, no decorativa.

Divisor testigo (extra)

Un divisor 9→3 V con LED testigo de “encendido” consume siempre: calcular su costo en autonomía antes de agregarlo.

05 · Informe en código

Generador de informe del proyecto

Pasale tus medidas por rama: genera predicción, errores, KCL y dictamen listos para el cuaderno:

def informe_semaforo(vs=9.0, r_nom=470, v_led=2.0, medidas=None):
    i_pred = (vs - v_led) / r_nom
    p_pred = (vs - v_led) * i_pred
    print(f"PREDICHO por rama: I={i_pred*1000:.1f}mA P_R={p_pred*1000:.0f}mW Itot3={i_pred*3*1000:.0f}mA")
    if medidas is None:
        print("Pasame medidas=[(v_r1,v_led1),...] para dictaminar")
        return
    for n, (vr, vl) in enumerate(medidas, 1):
        err_v = abs(vr - (vs - v_led)) / (vs - v_led) * 100
        err_l = abs(vl - v_led) / v_led * 100
        print(f"Rama{n}: V_R={vr}V({err_v:.0f}%) V_LED={vl}V({err_l:.0f}%) ->",
              "OK" if max(err_v, err_l) <= 10 else "REVISAR")
    i_med = sum(vr / r_nom for vr, _ in medidas)
    print(f"KCL: Itot medida={i_med*1000:.0f}mA vs predicha {i_pred*3*1000:.0f}mA")


informe_semaforo()
informe_semaforo(medidas=[(6.8, 2.1), (6.9, 2.0), (6.7, 2.2)])

Cambiá una medida a (4.0, 2.0): ¿qué dictamina? ¿Qué buscarías en la mesa?

Variante USB comparada

Mismo proyecto a 5 V, lado a lado con 9 V:

for vs, r in [(9, 470), (5, 220)]:
    i = (vs - 2.0) / r
    print(f"{vs}V R={r}: I={i*1000:.1f}mA P_R={(vs-2.0)*i*1000:.0f}mW")

06 · Analogía programador

Release a producción

1. 1
   Diseño = RFC.

   Propuesta con números antes de tocar nada: se revisa en papel, no en humo.

2. 2
   Taller = CI verde.

   Predicción, medida y dictamen por rama: la suite que debe pasar entera.

3. 3
   Informe = release + runbook.

   Otro puede repetirlo y operarlo solo con tu documento: definición de terminado.

07 · Guía interactiva

Laboratorio: fases del integrador

Elegí tu fase: el laboratorio da objetivo, verificación y criterio de avance. No avanzar sin el visto anterior.

Preguntas para explorar

1. ¿Por qué un R único para 3 colores es trampa si “anda igual”?
2. ¿Qué medición distingue un LED verde sano de uno con R equivocada?
3. ¿Qué fase convierte el montaje en proyecto aprobado?

08 · Comprensión

Confusiones frecuentes

09 · Práctica guiada

Ejercicios de cierre

Ejercicio 1: informe real

Montá el semáforo, medí las 3 ramas y ejecutá informe_semaforo() con tus números. ¿Todo OK? ¿Qué rama se desvía más y por qué?

Ejercicio 2: variante 5 V completa

Rediseñá todo a USB 5 V: R por color, Itot, P, márgenes y autonomía “infinita”. Compará costo total contra 9 V con el segundo bloque.

Ejercicio 3: plan curso 3

Escribí qué del curso 3 (componentes) mejoraría tu semáforo: transistor por rama, control desde micro, PCB. Una página, con qué tema de este curso se conecta cada mejora.

10 · Síntesis final

Lo que te llevás del curso 2

Del LED por receta al semáforo por diseño: predecir, montar, medir, dictaminar. Nos vemos en Componentes Electrónicos, donde cada pieza tendrá su ficha completa.