Skip to main content
STEM:Hub

УМНЫЙ СВЕТОФОР 🚦

БАЗОВАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ

Состояния автомата:

[КРАСНЫЙ] --(10 сек)--> [КРАСНЫЙ+ЖЕЛТЫЙ] --(3 сек)--> [ЗЕЛЕНЫЙ] 
       --(15 сек)--> [ЖЕЛТЫЙ] --(3 сек)--> [КРАСНЫЙ]

Компоненты:

  • ✅ 3 светодиода (R, Y, G)
  • ✅ Резисторы 220 Ом
  • ✅ Arduino Uno
  • ✅ Макетная плата

Логика работы:

// Псевдокод - ОСНОВА для обсуждения с учениками
ВКЛЮЧАЕМСЯ → состояние = КРАСНЫЙ
запоминаем время старта состояния

КАЖДУЮ МИЛЛИСЕКУНДУ:
  если (состояние = КРАСНЫЙ) и (прошло > 10 сек):
    переключаемся в КРАСНЫЙ+ЖЕЛТЫЙ
    запоминаем новое время
    
  если (состояние = КРАСНЫЙ+ЖЕЛТЫЙ) и (прошло > 3 сек):
    переключаемся в ЗЕЛЕНЫЙ
    запоминаем новое время
    
  ... и так по циклу

УСЛОЖНЕНИЕ: “НОЧНОЙ РЕЖИМ” 🌙

Добавляем:

  • ✅ Кнопка тактовая
  • ✅ Резистор 10кОм (pull-down)

Новая логика автомата:

         [НОЧНОЙ РЕЖИМ] ←--- кнопка ---→ [ОСНОВНОЙ РЕЖИМ]
              |                              |
    (мигающий желтый каждую 1 сек)    (стандартный цикл светофора)

Управление состояниями:

// Псевдокод с кнопкой
если (кнопка нажата И удерживается 2 сек):
  если (был ОСНОВНОЙ режим):
    переключаемся в НОЧНОЙ
  иначе:
    переключаемся в ОСНОВНОЙ
  ждем отпускания кнопки

ОЛИМПИАДНАЯ СВЯЗЬ 🏆

Прямые параллели с заданиями:

  • Система контроля стаканов - состояния: [ожидание] → [измерение] → [анализ] → [вывод]
  • Визуализатор битовых операций - состояния: [ввод] → [отображение] → [сдвиг] → [яркость]
  • Управление БПЛА - состояния: [взлет] → [полет] → [посадка] → [авария]

Критерии успеха в олимпиаде:

  • ✅ Четкие переходы - система не “зависает” между состояниями
  • ✅ Стабильные тайминги - нет дрифта времени
  • ✅ Обработка всех событий - кнопки, таймеры, сенсоры
  • ✅ Предсказуемое поведение - легко тестировать и оценивать

Типичные ошибки новичков:

  • ❌ Используют delay() - робот “засыпает”
  • ❌ Не отслеживают время состояний - хаотичное поведение
  • ❌ Забывают сбрасывать флаги - однократные события повторяются
  • ❌ Не предусматривают все переходы - система “застревает”

МЕТОДИЧЕСКИЕ СОВЕТЫ 👨‍🏫

Порядок введения концепций:

  1. Сначала - рисуем граф состояний на бумаге
  2. Потом - реализуем БЕЗ кнопки (простой цикл)
  3. Затем - добавляем кнопку для смены режимов
  4. Наконец - усложняем (пешеходная кнопка, аварийный режим)

Визуализация для понимания:

🎮 Состояние: КРАСНЫЙ [██████████░░] 8/10 сек
🎮 Состояние: НОЧНОЙ  [█░█░█░█░█░] мигание

Критерии оценки проекта:

  • 4 балла - работает базовый цикл
  • +2 балла - добавлен ночной режим
  • +2 балла - плавные переходы без мерцания
  • +2 балла - стабильная работа кнопки