Control experimental de semáforos vía web con RaspBerry Pi y PiTraffic

Abstract

El presente trabajo final de Grado de Ingeniería en Informática, se desarrolla en el campo de desarrollo web, con el objetivo final de controlar experimentalmente mediante un navegador web, cuatro semáforos de tres luces cada uno (rojo, amarillo y verde), en un cruce de cuatro calles. Como servidor web se ha escogido el famoso minicomputador Raspberry Pi 3 modelo B, debido a que se emplea su conector de expansión conocido como GPIO, para conectar físicamente los cuatro semáforos. Para facilitar el montaje eléctrico, se ha empleado el sombrero PiTraffic de SB Components, puesto que permite incorporar dichos semáforos simplemente enchufando esta tarjeta encima de la RPi, añadiendo además un zumbador y un pulsador. El zumbador se emplea para avisar de que los semáforos se han puesto en amarillo y van a pasar a rojo, y el pulsador se usa para que un peatón pueda pulsar y poner todos los semáforos en rojo unos instantes. Este sistema posee tres modos, el manual, el automático y el modo emergencia. En modo manual podemos encender a voluntad las lámparas de todos los semáforos independientemente, el modo automático realiza sin parar un ciclo semafórico apropiado para la calle en estudio, y el modo emergencia hace parpadear sin fin todos los semáforos en amarillo, sonando el zumbador a cada encendido. Los tiempos de encendido cuando trabaja en el modo automático, son modificables por parte del usuario por medio de selects. Además, tiene un control para resetear el sistema, otro para poner la calle este-oeste en prioridad (dando a esta dirección el doble de tiempo que a la calle norte-sur), y la posibilidad de poner el zumbador en mute, para que no moleste.

This final work of Computer Engineering Degree, is developed in the field of web development, with the ultimate goal of controlling experimentally through a web browser, four traffic lights of three lights each (red, yellow and green), at an intersection of four streets. The famous Raspberry Pi 3 model B minicomputer has been chosen as web server, because its expansion connector known as GPIO is used to physically connect the four traffic lights. To facilitate the electrical assembly, the SB Components PiTraffic hat has been used, since it allows to incorporate these traffic lights by simply plugging this card on top of the RPi, also adding a buzzer and a pushbutton. The buzzer is used to warn that the traffic lights have turned yellow and are about to turn red, and the push button is used so that a pedestrian can press and turn all the traffic lights red for a few moments. This system has three modes, manual, automatic and emergency mode. In manual mode we can turn on the lamps of all the traffic lights independently at will, the automatic mode performs without stopping a traffic light cycle appropriate for the street under study, and the emergency mode makes all the traffic lights blink yellow without end, sounding the buzzer at each ignition. The on times, when working in automatic mode, can be modified by the user by means of selects. In addition, it has a control to reset the system, another to set the east-west street in priority (giving this direction twice as much time as the north-south street), and the possibility to set the buzzer on mute, so that it does not disturb.

El present treball final de Grau d'Enginyeria en Informàtica, es desenvolupa en el camp de desenvolupament web, amb l'objectiu final de controlar experimentalment mitjançant un navegador web, quatre semàfors de tres llums cadascun (vermell, groc i verd), en un encreuament de quatre carrers. Com a servidor web s'ha triat el famós minicomputador Raspberry Pi 3 model B, pel fet que s'empra el seu connector d'expansió conegut com GPIO, per a connectar físicament els quatre semàfors. Per a facilitar el muntatge elèctric, s'ha emprat el barret PiTraffic de SB Components, ja que permet incorporar aquests semàfors simplement endollant aquesta targeta damunt de la RPi, afegint a més un brunzidor i un polsador. El brunzidor s'empra per a avisar que els semàfors s'han posat en groc i passaran a vermell, i el polsador s'usa perquè un vianant pugui prémer i posar tots els semàfors en vermell uns instants. Aquest sistema posseeix tres maneres, el manual, l'automàtic i la manera emergència. En manera manual podem encendre a voluntat els llums de tots els semàfors independentment, la manera automàtica realitza sense parar un cicle semafòric apropiat per al carrer en estudi, i la manera emergència fa parpellejar sense fi tots els semàfors en groc, sonant el brunzidor a cada encesa. Els temps d'encesa quan treballa en la manera automàtica, són modificables per part de l'usuari per mitjà de selects. A més, té un control per a reinicialitzar el sistema, un altre per a posar el carrer aquest-oest en prioritat (donant a aquesta adreça el doble de temps que al carrer nord-sud), i la possibilitat de posar el brunzidor en muti, perquè no molesti.