Diccionarios en Python: creando sistemas inteligentes con significado

Objetivos

En este laboratorio aprenderás a:

• Entender qué es un diccionario en Python.
• Asociar “claves” con “valores” de forma estructurada.
• Modelar información como si fuera un sistema inteligente.
• Usar diccionarios para controlar la Circuit Playground Express.
• Construir programas más organizados y escalables.
• Representar conceptos del mundo real (emociones, estados, reglas).

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Material necesario

• Circuit Playground Express
• Cable USB
• Computadora con CircuitPython
• Conocimientos de variables, listas y condicionales

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Introducción

Hasta ahora aprendiste a guardar información en:

• variables (un solo valor)
• listas (muchos valores ordenados)

Pero hay un problema importante:

👉 las listas solo guardan cosas por posición, no por significado

Ejemplo:

• lista[0] = rojo
• lista[1] = verde

Pero… ¿qué significa cada cosa?

Aquí entran los diccionarios.

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📘 ¿Qué es un diccionario?

Un diccionario es una estructura que guarda información en pares:

👉 clave → valor

Ejemplo:

emocion = {
    "feliz": "verde",
    "triste": "azul",
    "enojado": "rojo"
}

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🧠 Analogía sencilla

Un diccionario es como:

• un diccionario real de palabras
• una base de datos simple
• una tabla de significados

Ejemplo:

• “feliz” → verde
• “triste” → azul

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💡 Curiosidad:
Muchos sistemas de inteligencia artificial usan estructuras tipo diccionario para representar conocimiento.

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🔑 Claves y valores

En un diccionario:

• clave = nombre del concepto
• valor = lo que representa

Ejemplo:

"feliz" → (0, 255, 0)

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🎨 Diccionarios en Circuit Playground Express

Vamos a usar diccionarios para controlar luces según estados.

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🧪 Ejemplo 1: emociones como colores

Código

import time
from adafruit_circuitplayground import cp

emociones = {
    "feliz": (0, 255, 0),
    "triste": (0, 0, 255),
    "enojado": (255, 0, 0),
    "calma": (0, 0, 100)
}

estado = "feliz"

cp.pixels.brightness = 0.2

while True:

    color = emociones[estado]

    for i in range(10):
        cp.pixels[i] = color

    time.sleep(1)

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🔍 Explicación

1. Diccionario principal

emociones = {
    "feliz": (0, 255, 0),
    "triste": (0, 0, 255)
}

Cada emoción tiene un color asociado.

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2. Estado actual

estado = "feliz"

El sistema “vive” en un estado.

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3. Acceso al diccionario

color = emociones[estado]

Busca el color correspondiente.

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🧪 Ejemplo 2: cambio de estado con botones

import time
from adafruit_circuitplayground import cp

emociones = {
    "feliz": (0, 255, 0),
    "triste": (0, 0, 255),
    "enojado": (255, 0, 0)
}

estado = "feliz"

cp.pixels.brightness = 0.2

while True:

    if cp.button_a:
        estado = "feliz"

    if cp.button_b:
        estado = "enojado"

    color = emociones[estado]

    for i in range(10):
        cp.pixels[i] = color

    time.sleep(0.1)

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🔍 Resultado esperado

• Botón A → verde (feliz)
• Botón B → rojo (enojado)
• Sin botones → mantiene estado

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🧪 Ejemplo 3: sistema de estados complejos

import time
from adafruit_circuitplayground import cp

estados = {
    "calma": (0, 0, 255),
    "alerta": (255, 255, 0),
    "alarma": (255, 0, 0)
}

estado = "calma"

while True:

    luz = cp.light
    sonido = cp.sound_level

    if sonido > 60:
        estado = "alarma"

    elif luz < 20:
        estado = "alerta"

    else:
        estado = "calma"

    color = estados[estado]

    for i in range(10):
        cp.pixels[i] = color

    time.sleep(0.1)

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🧠 Concepto clave

Los diccionarios permiten:

• dar significado a los datos
• organizar sistemas complejos
• crear estructuras tipo “cerebro simple”
• separar lógica de representación

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🔧 Retos del laboratorio

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🟢 Reto 1: Diccionario de clima

Crea un sistema con estados:

• soleado → amarillo
• nublado → blanco
• lluvia → azul
• tormenta → rojo parpadeante

💡 Objetivo: modelar fenómenos del mundo real.

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🟡 Reto 2: Diccionario musical visual

Asocia sonidos a colores:

• grave → rojo
• medio → verde
• agudo → azul

💡 Usa sensor de sonido.

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🔴 Reto 3: Diccionario dinámico

Haz que:

• botón A agrega un nuevo estado al diccionario
• botón B cambia entre estados

💡 Objetivo: modificar estructuras en tiempo real.

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🔴 Reto avanzado: sistema inteligente

Crea un sistema con:

• al menos 5 estados
• al menos 2 sensores
• comportamiento distinto por estado
• transición automática entre estados

💡 Ejemplo:

• calma
• alerta
• curiosidad
• estrés
• reposo

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🧠 Desafío final

Diseña un sistema donde:

• cada estado tenga un significado claro
• cada estado tenga un comportamiento visual distinto
• el sistema cambie según el entorno
• el diccionario sea el “cerebro” del programa

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Resumen del laboratorio

En este laboratorio aprendiste:

• Qué es un diccionario en Python.
• Cómo funciona la relación clave → valor.
• Cómo representar estados complejos.
• Cómo organizar sistemas más inteligentes.
• Cómo separar lógica y significado.
• Cómo construir programas más escalables.

Ahora tu programación ya no solo organiza datos:

👉 ahora crea sistemas con significado, estructura y comportamiento inteligente