Laboratorio 8 · Emociones con luz: programación como lenguaje expresivo

Objetivos

En este laboratorio aprenderás a:

Entender qué es una máquina de estados.
Darle a la placa estados internos (emociones) que definen cómo se comporta.
Lograr que cada estado no solo cambie de color, sino que se comporte distinto.
Reutilizar los diccionarios del laboratorio anterior como herramienta.
Combinar lógica, botones y comportamiento visual expresivo.

Material necesario

Circuit Playground Express
Cable USB
Computadora con CircuitPython
Código de laboratorios anteriores

Introducción

En el laboratorio anterior aprendiste los diccionarios (clave → valor) y los usaste para guardar el color de cada emoción.

En este laboratorio no vamos a re-aprender los diccionarios: vamos a usarlos como herramienta para algo nuevo.

La gran idea de hoy es esta:

👉 que la placa tenga estados internos y que cada estado tenga su propio comportamiento

No se trata solo de que cambie de color, sino de que la placa actúe distinto según cómo se “siente”.

😊 ¿Qué es una emoción en programación?

En programación no hablamos de emociones como humanos, sino como:

estados del sistema
condiciones internas
formas de comportamiento

Por ejemplo:

“feliz” → luz cálida y brillante
“triste” → luz azul suave
“enojado” → rojo intenso

💡 Curiosidad:
Muchos robots no “sienten emociones”, pero simulan estados para comunicarse mejor con humanos.

📦 Recordatorio rápido: el diccionario (del Lab 7)

Ya conoces los diccionarios. Solo para refrescar, guardan información en pares clave → valor:

“feliz” → verde
“triste” → azul
“enojado” → rojo

Hoy el diccionario nos servirá para guardar el color de cada emoción. Pero el color es solo el principio…

🔁 ¿Qué es una máquina de estados?

Una máquina de estados es un sistema que:

en cada momento está en un solo estado (por ejemplo: “feliz”)
ese estado decide cómo se comporta
puede cambiar de estado cuando ocurre algo (por ejemplo, presionas un botón)

🧠 Analogía sencilla

Piensa en un semáforo:

está en verde, amarillo o rojo (un estado a la vez)
cada color significa un comportamiento distinto (avanzar, precaución, detenerse)
cambia de estado siguiendo reglas

Tu placa va a funcionar igual: una emoción a la vez, y cada emoción con su propio comportamiento.

🌈 Conociendo los estados emocionales

Usaremos 3 emociones:

feliz
triste
enojado

Cada una tendrá un color y comportamiento.

Nuestro sexto programa

Vamos a crear una máquina de estados donde:

👉 cada emoción tiene un color y una forma de comportarse

feliz → parpadeo suave en verde
enojado → parpadeo rápido en rojo
triste → luz azul fija y tenue

Código completo

import time
from adafruit_circuitplayground import cp

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

cp.pixels.brightness = 0.2

estado = "feliz"

while True:

    # 1) El usuario elige la emoción con los botones
    if cp.button_a:
        estado = "feliz"
    elif cp.button_b:
        estado = "enojado"

    # 2) Buscamos el color de la emoción actual (diccionario del Lab 7)
    color = emociones[estado]

    # 3) Cada emoción se COMPORTA distinto
    if estado == "feliz":
        for i in range(10):
            cp.pixels[i] = color
        time.sleep(0.5)
        for i in range(10):
            cp.pixels[i] = (0, 0, 0)
        time.sleep(0.5)

    elif estado == "enojado":
        for i in range(10):
            cp.pixels[i] = color
        time.sleep(0.1)
        for i in range(10):
            cp.pixels[i] = (0, 0, 0)
        time.sleep(0.1)

    else:  # triste
        for i in range(10):
            cp.pixels[i] = color
        time.sleep(0.2)

Explicación del código

1. Diccionario de emociones

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

Como en el Lab 7, cada emoción tiene un color asociado.

2. Elegir la emoción con los botones

if cp.button_a:
    estado = "feliz"
elif cp.button_b:
    estado = "enojado"

Los botones cambian el estado de la máquina.

3. Buscar el color del estado actual

color = emociones[estado]

Usamos el diccionario para saber de qué color va esta emoción.

4. Cada estado se comporta distinto

if estado == "feliz":
    # parpadeo suave (pausas de 0.5 s)
    ...

elif estado == "enojado":
    # parpadeo rápido (pausas de 0.1 s)
    ...

else:  # triste
    # luz fija y tenue
    ...

Aquí está la idea clave del laboratorio:

👉 el mismo programa hace cosas diferentes según el estado.

feliz → parpadea despacio
enojado → parpadea rápido
triste → se queda quieto

Eso es una máquina de estados en acción.

🧠 Curiosidad:
Este mismo concepto se usa en videojuegos para controlar personajes con “estados” como calma, alerta o ataque.

Cómo funciona físicamente

El programa mantiene un “estado interno”
Ese estado define el comportamiento visual
El usuario cambia el estado con botones
La placa responde mostrando colores

👉 Esto se llama máquina de estados

Retos del laboratorio

🟢 Reto 1: Más emociones

Agrega nuevas emociones:

sorpresa → amarillo
sueño → azul oscuro
energía → blanco brillante

💡 Objetivo: ampliar el diccionario.

🟡 Reto 2: Emociones con sonido

Haz que:

sonido fuerte → enojado
silencio → triste
luz alta → feliz

💡 Objetivo: combinar sensores con estados.

🔴 Reto 3: La placa se aburre

Haz que, si no presionas ningún botón durante un rato, la placa cambie sola al estado “triste”.

💡 Pista: usa un contador que suba en cada vuelta del bucle y se reinicie a 0 cuando presionas un botón. Cuando el contador sea muy grande → estado = "triste".

💡 Objetivo: que la máquina de estados cambie por sí misma, no solo por botones.

🔴 Reto avanzado: Clave secreta

Usa una máquina de estados para detectar una secuencia de botones, por ejemplo
A → A → B, y “desbloquear”.

Guarda en una variable paso por dónde vas en la secuencia (0, 1, 2…).
Cada botón correcto avanza paso; un botón incorrecto lo reinicia a 0.
Al completar la secuencia → todas las luces verdes (¡desbloqueado!).

💡 Pista: detecta el toque nuevo (espera a que sueltes el botón antes de leer el
siguiente), o si no paso avanzará muchas veces de golpe.

💡 Objetivo: aplicar la máquina de estados para recordar una secuencia.
Es la versión avanzada de la “combinación secreta” del Laboratorio 2 con frutas.

Código completo:

import time
from adafruit_circuitplayground import cp

VERDE = (0, 255, 0)
ROJO = (255, 0, 0)
APAGADO = (0, 0, 0)

clave = ["A", "A", "B"]   # la secuencia secreta
paso = 0                  # por dónde vas (el estado)

cp.pixels.brightness = 0.2
cp.pixels.fill(APAGADO)

while True:

    tecla = ""

    # detectar un toque NUEVO: esperar a que se suelte el botón
    if cp.button_a:
        tecla = "A"
        while cp.button_a:
            pass
    elif cp.button_b:
        tecla = "B"
        while cp.button_b:
            pass

    if tecla != "":

        if tecla == clave[paso]:
            paso = paso + 1        # botón correcto: avanza
        else:
            paso = 0               # botón incorrecto: reinicia
            cp.pixels.fill(ROJO)
            time.sleep(0.5)
            cp.pixels.fill(APAGADO)

        if paso == len(clave):
            cp.pixels.fill(VERDE)  # ¡desbloqueado!
            time.sleep(2)
            cp.pixels.fill(APAGADO)
            paso = 0

Explicación del código:

1. La clave y el estado

clave = ["A", "A", "B"]   # la secuencia secreta
paso = 0                  # por dónde vas (el estado)

clave es una lista (como en el Lab 6) con los botones que hay que pulsar en orden.

paso es el estado de la máquina: recuerda cuántos botones correctos llevas
seguidos. Empieza en 0.

2. Leer un botón (y esperar a soltarlo)

tecla = ""

if cp.button_a:
    tecla = "A"
    while cp.button_a:
        pass
elif cp.button_b:
    tecla = "B"
    while cp.button_b:
        pass

tecla guarda el botón que se pulsó. Empieza vacía ("").

Si pulsas A, guardamos "A"; si pulsas B, guardamos "B".

La parte importante es while cp.button_a: pass, que significa:
👉 “mientras el botón siga presionado, no hagas nada”.

Así el programa espera a que sueltes el botón. Sin esto, como el bucle se repite
muchísimas veces por segundo, un solo apretón contaría como muchos toques y la clave
avanzaría sola.

3. ¿Fue el botón correcto?

if tecla != "":

    if tecla == clave[paso]:
        paso = paso + 1        # correcto: avanza
    else:
        paso = 0               # incorrecto: reinicia
        cp.pixels.fill(ROJO)
        time.sleep(0.5)
        cp.pixels.fill(APAGADO)

Primero comprobamos tecla != "": solo seguimos si de verdad pulsaste algo.

clave[paso] es el botón que toca en este momento de la secuencia:

Si tu botón coincide → paso sube en 1 (vas avanzando).
Si te equivocas → paso vuelve a 0 (empiezas de nuevo) y parpadea en rojo.

Este es el corazón de la máquina de estados: el mismo botón hace cosas distintas
según el valor de paso.

4. ¿Completaste la secuencia?

if paso == len(clave):
    cp.pixels.fill(VERDE)  # ¡desbloqueado!
    time.sleep(2)
    cp.pixels.fill(APAGADO)
    paso = 0

len(clave) es cuántos botones tiene la clave (aquí son 3).

Cuando paso llega a ese número, significa que acertaste todos en orden:
la placa se pone verde 2 segundos y luego vuelve a empezar (paso = 0).

Resumen del laboratorio

En este laboratorio aprendiste:

Qué es una máquina de estados.
Cómo un estado interno decide el comportamiento de la placa.
Cómo hacer que cada estado se comporte distinto (no solo cambie de color).
Cómo reutilizar los diccionarios del Lab 7 como herramienta.
Cómo cambiar de estado con los botones.

Ahora tu placa ya no solo responde:

👉 ahora tiene estados internos que definen cómo se comporta