🚦 ODS 11 · Ciudades y comunidades sostenibles

Ciudad que ordena

Línea Ares · Constructores · 3°

Una herramienta del estudiante · prototipa en papel, construye en MDF

Este libro pertenece a

Nombre del estudiante

Grado y grupo

Colegio

Docente

Índice

1. El tráfico de una ciudad
2. La pregunta
3. Lo que vamos a construir
4. El mapa del libro
Antes de empezar · tus comodines
MP1 · Las tres luces
MP2 · El ciclo del semáforo
MP3 · El peatón pide paso
MP4 · La intersección
Del papel al MDF
Lo mostramos
Mi nota
Anexo recortable
Palabras nuevas

📖 La historia

INICIOÉrase una vez… Tito es el camión que mantiene en orden la ciudad y conoce cada calle.

NUDOPero en el cruce frente al colegio no hay semáforo, y los carros y los niños casi chocan todos los días.

DESENLACETito sabe qué falta. Vas a construir y programar un semáforo inteligente que cuida al peatón y pone orden en el barrio.

Y aquí empiezas tú: este libro es el camino para que esa historia termine bien. ¡Manos a la obra!

1 · El tráfico de una ciudad

En una ciudad, miles de personas y carros se mueven cada día. Para que todos lleguen seguros, hace falta orden. El ODS 11 busca ciudades más seguras y amables para todos.

El semáforo es uno de los inventos que más ordena el tráfico y protege al peatón.

Imagen de referencia: cruce de ciudad con semáforos

2 · La pregunta que nos mueve

Pregunta que detona

¿Cómo ordena una ciudad el tráfico para que todos crucen seguros?

Vas a construir tu propio semáforo y a programarlo para que cuide al peatón.

3 · Lo que vamos a construir

Tu reto es un semáforo inteligente que cumple su ciclo y deja cruzar al peatón cuando presiona un botón. Lo haces en papel y luego en MDF.

Render de referencia: maqueta de intersección con semáforo en MDF

4 · El mapa del libro

Este es tu primer proyecto con Arduino. Vamos a trabajar así:

1 Comprender

→

2 Diseñar (maqueta + esquema)

→

3 Construir (LEDs y botón)

→

4 Programar (el ciclo)

→

5 Integrar

→

6 MDF

Antes de empezar · tus comodines

Como es tu primer libro con Arduino, casi todos los comodines son nuevos (cartilla 📕 + 💻). Trabájalos antes de construir.

COM-PL-ARD

Conoce tu Arduino NUEVO

Placa · 📕 Cartilla · 💻 Academy

COM-AC-LED

LED NUEVO

Actuador · 📕 Cartilla · 💻 Academy

COM-SE-PUL

Pulsador / botón NUEVO

Sensor · 📕 Cartilla · 💻 Academy

COM-BS-PROG

Programación en bloques NUEVO

Base · 📕 Cartilla · 💻 Academy

¿Cómo piensa un Arduino?

El Arduino recibe (del botón del peatón), decide con tu programa, y actúa (encendiendo las luces).

Pin digital = una conexión de «sí o no»: enciende un LED o lee si el botón está presionado.

Verifica que entendiste: ¿Qué parte «recibe» en el semáforo? ¿Qué parte «actúa»?

🧠 Pensamiento computacional primero: haz la actividad desenchufada de apertura (sin computador) y practica la misma lógica del proyecto en Karel / Reeborg's World (en bloques) antes de construir. Cada microproyecto se diseña con su diagrama de flujo o pseudocódigo.

🎮 Componente de programación · Tito

El Acto 1 (software) de este libro es una historia programable: programas a Tito para que actúe (bucle y condicional). La versión impresa está en las páginas de actividad al final del libro; la versión jugable (donde Tito cobra vida) está en Academy. ▶ Jugar la historia

Las tres luces

Microproyecto 1 · encender rojo, amarillo y verde

Una salida que enciende

El Arduino tiene pines. Un pin de salida manda corriente cuando tu programa lo enciende. Hoy lo usas para prender los tres LEDs del semáforo.

🎯 Objetivos

Conectar tres LEDs al Arduino.
Encender cada uno desde el código.

🧰 Materiales

Del anexo recortable

Plantilla S-1 (poste del semáforo)

Componentes

Arduino
3 LEDs (rojo, amarillo, verde)
Resistencias
Protoboard y cables

🔧 Construcción paso a paso

Recorta el poste S-1 y dóblalo por las líneas punteadas.

Por qué: El poste sostiene los tres LEDs en fila, igual que un semáforo real: rojo arriba, amarillo en medio, verde abajo.

Compruébalo: ¿El poste se queda parado solo sobre la mesa sin caerse?

Inserta los tres LEDs en los círculos marcados, con la pata larga (+) hacia el mismo lado.

Por qué: El LED solo enciende si la corriente entra por la pata larga (el ánodo). Al revés no prende: no se daña, solo no funciona.

Ojo: Si más adelante un LED no enciende, casi siempre está al revés. Sácalo y dale la vuelta.

Conecta cada LED a un pin digital (13, 12, 11) con su resistencia, y el otro lado a GND.

Por qué: El pin digital es una salida: cuando tu programa lo enciende, manda corriente y el LED prende. La resistencia limita esa corriente para que el LED no reciba de más.

Ojo: Nunca conectes el LED directo al pin sin resistencia: brilla un instante y se quema.

Compruébalo: Sube un programa que encienda el pin 13. ¿Prende el LED rojo? Si sí, tu salida ya funciona.

Docente (solo aquí): Muestra una sola vez en qué pata va la resistencia y dónde está GND; el resto lo siguen del libro.

Foto de referencia: poste S-1 con los tres LEDs

✏️ Diseña tu algoritmo (antes de programar)

Antes de escribir el programa, dibuja el diagrama de flujo o escribe el pseudocódigo de lo que hará tu proyecto. El código es la consecuencia de pensar el algoritmo.

Pseudocódigo:

💻 Programación

Bloques (mBlock)

al iniciarencender LED en pin (13) — rojoencender LED en pin (12) — amarilloencender LED en pin (11) — verde

🎨 Diseño

Dibuja el esquemático: qué LED va a qué pin. (sub-hilo Diseño · esquemático)

✍️ Responde en tu libro

a. ¿Qué pin usaste para cada color?

b. ¿Para qué sirve la resistencia del LED?

📊 Evaluación del microproyecto (la llena el docente)

Criterio	1	2	3	4	Puntos
Construcción	○	○	○	○	__/4
Programación / lógica	○	○	○	○	__/4
Diseño	○	○	○	○	__/4
Preguntas del libro	○	○	○	○	__/4
Trabajo y proceso	○	○	○	○	__/4
TOTAL					__/20

Nota

Firma del docente

Jugar en Academy

🎮 Actividad del microproyecto 1 · Las tres luces

Varias preguntas para repasar LEDs y pines digitales. Escanea el QR o resuélvela aquí ▶ — autocorrige.

El ciclo del semáforo

Microproyecto 2 · que cambie solo, una y otra vez

El bucle: repetir por siempre

Un semáforo nunca se apaga: repite su ciclo todo el día. Eso en programación es un bucle — un grupo de pasos que se repite solo, una y otra vez.

🎯 Objetivos

Hacer que las luces cambien en orden.
Usar un bucle y tiempos (variables).

🧰 Materiales

Del anexo recortable

Componentes

El poste del MP1

🔧 Construcción paso a paso

Escribe un ciclo: enciende rojo y espera, luego verde y espera, luego amarillo y espera.

Por qué: Un semáforo es una secuencia: las luces se prenden en un orden fijo. El orden importa — si el amarillo va antes del rojo, confundes a quien cruza.

Compruébalo: ¿Las luces se encienden una por una en el orden rojo → verde → amarillo?

Mete toda la secuencia dentro de un bloque «por siempre» (un bucle) y ajusta los segundos de cada luz.

Por qué: El bucle repite el ciclo solo, sin que vuelvas a darle play: así un semáforo funciona todo el día. Los segundos son una variable — cámbialos sin reescribir el programa.

Ojo: Si las luces parpadean rapidísimo, te faltó el «esperar» entre una y otra: el Arduino cambia en milésimas si no lo frenas.

Compruébalo: Déjalo correr un minuto: ¿repite el ciclo solo, una y otra vez, con tiempos que alcanzas a ver?

✏️ Diseña tu algoritmo (antes de programar)

Antes de escribir el programa, dibuja el diagrama de flujo o escribe el pseudocódigo de lo que hará tu proyecto. El código es la consecuencia de pensar el algoritmo.

Pseudocódigo:

💻 Programación

Bloques (mBlock)

por siempreencender solo el verdeesperar (4) segundosencender solo el amarilloesperar (2) segundosencender solo el rojoesperar (4) segundos

🎨 Diseño

Anota los tiempos que elegiste y por qué.

✍️ Responde en tu libro

a. ¿Cuántos segundos dejaste el verde? ¿Por qué?

b. ¿Qué pasaría si el amarillo durara muy poco?

📊 Evaluación del microproyecto (la llena el docente)

Criterio	1	2	3	4	Puntos
Construcción	○	○	○	○	__/4
Programación / lógica	○	○	○	○	__/4
Diseño	○	○	○	○	__/4
Preguntas del libro	○	○	○	○	__/4
Trabajo y proceso	○	○	○	○	__/4
TOTAL					__/20

Nota

Firma del docente

Jugar en Academy

🎮 Actividad del microproyecto 2 · El ciclo del semáforo

Varias preguntas para repasar bucle y tiempos. Escanea el QR o resuélvela aquí ▶ — autocorrige.

El peatón pide paso

Microproyecto 3 · un botón que cambia el semáforo

El condicional: decidir

Hasta ahora tu programa hacía siempre lo mismo. El condicional le enseña a decidir: si pasa algo (el peatón presiona), entonces hace algo distinto.

🎯 Objetivos

Leer un pulsador.
Cambiar el ciclo cuando el peatón lo presiona (condicional).

🧰 Materiales

Del anexo recortable

Plantilla S-3 (botón peatonal)

Componentes

Pulsador
Cables

🔧 Construcción paso a paso

Arma el botón S-3 y conéctalo a un pin digital: un lado al pin, el otro a GND.

Por qué: Hasta ahora el Arduino solo actuaba (encendía luces). El botón le da otro sentido: ahora también recibe. Leer el botón es preguntar «¿está presionado, sí o no?».

Ojo: Si el semáforo cambia solo sin que nadie toque el botón, el pin está «al aire»: revisa que el otro lado vaya bien a GND.

Programa el condicional: si el peatón presiona, pasa a rojo y déjalo cruzar; si no, sigue el ciclo normal.

Por qué: El condicional es la primera decisión de tu programa: hace cosas distintas según lo que pasa. Sin él, el semáforo sería ciego al peatón.

Compruébalo: Presiona el botón: ¿pasa a rojo y deja cruzar? Suéltalo: ¿vuelve a su ciclo?

Docente (solo aquí): Pregunta al grupo qué debe pasar «si NO presionan»: que descubran que el «si no» también es parte de la decisión.

✏️ Diseña tu algoritmo (antes de programar)

Antes de escribir el programa, dibuja el diagrama de flujo o escribe el pseudocódigo de lo que hará tu proyecto. El código es la consecuencia de pensar el algoritmo.

Pseudocódigo:

💻 Programación

Bloques (mBlock)

si entoncesponer el semáforo en rojoesperar (5) segundos (cruce peatonal)

🤖 IA · conversa

Un semáforo «inteligente» de verdad podría medir cuántos carros hay y cambiar los tiempos solo. ¿Qué necesitaría para «ver» el tráfico?

✍️ Responde en tu libro

a. ¿Qué hace el semáforo cuando el peatón presiona?

b. ¿Por qué es importante darle tiempo de cruzar?

📊 Evaluación del microproyecto (la llena el docente)

Criterio	1	2	3	4	Puntos
Construcción	○	○	○	○	__/4
Programación / lógica	○	○	○	○	__/4
Diseño	○	○	○	○	__/4
Preguntas del libro	○	○	○	○	__/4
Trabajo y proceso	○	○	○	○	__/4
TOTAL					__/20

Nota

Firma del docente

Jugar en Academy

🎮 Actividad del microproyecto 3 · El peatón pide paso

Varias preguntas para repasar pulsador y condicional. Escanea el QR o resuélvela aquí ▶ — autocorrige.

La intersección

Microproyecto 4 · armar el cruce e integrar todo

Integrar: todo junto

Un sistema es muchas partes trabajando juntas. Aquí unes las luces, el botón y el programa en un solo semáforo que cuida el cruce.

🎯 Objetivos

Montar el semáforo en una maqueta de cruce.
Integrar luces + ciclo + botón.

🧰 Materiales

Del anexo recortable

Plantilla S-4 (maqueta del cruce)

Componentes

Todo lo anterior

🔧 Construcción paso a paso

Arma la maqueta del cruce S-4 con sus calles y el paso de peatones.

Por qué: La maqueta vuelve real tu proyecto: muestra a quién cuida el semáforo — al que cruza la calle (ODS 11: ciudades seguras).

Compruébalo: ¿Se ve claro dónde está el semáforo y por dónde cruza el peatón?

Monta el semáforo y el botón en la maqueta y corre el sistema completo.

Por qué: Ahora los tres hilos trabajan juntos: el circuito (luces y botón), el programa (ciclo + decisión) y el diseño (la maqueta). Eso es convergencia: quita uno y el semáforo deja de cuidar a alguien.

Ojo: Si al mover la maqueta una luz se apaga, un cable se soltó: revisa las conexiones del poste antes de presentar.

Compruébalo: Prueba la historia completa: el ciclo corre solo y, cuando un «peatón» presiona, el semáforo lo deja cruzar. ¿Funciona de principio a fin?

Foto de referencia: maqueta del cruce con el semáforo funcionando

🎨 Diseño

Señaliza tu intersección (cebra, flechas) para que se entienda.

✍️ Responde en tu libro

a. Prueba de «quita un hilo»: ¿qué pasa sin el botón? ¿sin el código? ¿sin la maqueta?

📊 Evaluación del microproyecto (la llena el docente)

Criterio	1	2	3	4	Puntos
Construcción	○	○	○	○	__/4
Programación / lógica	○	○	○	○	__/4
Diseño	○	○	○	○	__/4
Preguntas del libro	○	○	○	○	__/4
Trabajo y proceso	○	○	○	○	__/4
TOTAL					__/20

Nota

Firma del docente

Jugar en Academy
🎮 Actividad del microproyecto 4 · La intersección
Varias preguntas para repasar integración. Escanea el QR o resuélvela aquí ▶ — autocorrige.
Del papel al MDF · el prototipo final

Construye tu semáforo e intersección en MDF con tu kit: resistente, para usarlo como material del salón.

Render de referencia: semáforo e intersección en MDF

Lo mostramos

Muestra cómo tu semáforo cuida al peatón. Vuelve a la pregunta: ¿lograste ordenar el cruce?

¿Qué mejorarías si lo hicieras otra vez?

Mi nota · rúbrica final del proyecto

El docente evalúa el prototipo final. La convergencia (que los tres hilos funcionen juntos) vale el doble.

Criterio	1	2	3	4	Puntos
Programación	○	○	○	○	__/4
Robotización	○	○	○	○	__/4
Diseño	○	○	○	○	__/4
Convergencia (×2) — prueba de "quita un hilo"	○	○	○	○	__/8
Proceso y comunicación	○	○	○	○	__/4
TOTAL					__/24

Nota final

Firma del docente

Anexo recortable

✂ Recorta por las líneas rojas. ┄ Dobla por las punteadas. ⬤ Fija el componente en los puntos marcados. No recortes las páginas de guía ni de evaluación.

Plantilla S-1 · poste

Plantilla S-4 · maqueta del cruce

Palabras nuevas

Arduino: La placa programable que recibe, decide y actúa.
Pin digital: Conexión de «sí o no» (LED, botón).
Bucle: Instrucciones que se repiten una y otra vez.
Condicional: Decidir: «si… entonces…».
Variable: Una caja que guarda un número, como los segundos.

Ciudad que ordena

Índice

📖 La historia

1 · El tráfico de una ciudad

2 · La pregunta que nos mueve

3 · Lo que vamos a construir

4 · El mapa del libro

Antes de empezar · tus comodines

¿Cómo piensa un Arduino?

Las tres luces

Una salida que enciende

✏️ Diseña tu algoritmo (antes de programar)

El ciclo del semáforo

El bucle: repetir por siempre

✏️ Diseña tu algoritmo (antes de programar)

El peatón pide paso

El condicional: decidir

✏️ Diseña tu algoritmo (antes de programar)

La intersección

Integrar: todo junto

Jugar en Academy🎮 Actividad del microproyecto 4 · La intersecciónVarias preguntas para repasar integración. Escanea el QR o resuélvela aquí ▶ — autocorrige.Del papel al MDF · el prototipo final

Lo mostramos

Mi nota · rúbrica final del proyecto

Anexo recortable

Palabras nuevas

Jugar en Academy
🎮 Actividad del microproyecto 4 · La intersección
Varias preguntas para repasar integración. Escanea el QR o resuélvela aquí ▶ — autocorrige.
Del papel al MDF · el prototipo final