DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA ALARMA ANTIRROBO ANTIRROBO DE BARRERA LASER
RESUMEN Un sistema de alarma es un elemento de seguridad asi!a" Esto signi#i$a %ue no e!itan el ro&lema '&ien sea una intrusi(n) in$endio) inunda$i(n) #uga de gas) et$"* ero s+ son $aa$es de ad!ertir de ,ste" Son $aa$es adem-s de ermitir la r-ida a$tua$i(n so&re el ro&lema . disminuir los da/os rodu$idos" 0eneralmente 0e neralmente $onsisten en sistemas ele$tr(ni$os %ue se a$ti!an mediante una $la!e . se disaran en el momento en %ue los sensores dete$tan alg1n mo!imiento #uera de lo $om1n $omo la resen$ia de una ersona) sonido intenso) $onta$to) ro2imidad) entre otros #a$tores" Las alarmas antirro&o 3an e!olu$ionado mu$3o desde su aari$i(n) desde los sistemas m-s simles $aa$es de dete$tar la !iola$i(n de uertas) !entanas) rutura de !idrios o #uertes ima$tos 3asta los modernos sistemas rograma&les $on sensores in#rarro4os $aa$es de dete$tar el mo!imiento or la $atura de la temeratura del $uero" Este es un ro.e$to de alarma de &arrera laser de &a4o $osto usando el timer 555 en su $on#igura$i(n de monosta&le el tiemo de a$ti!a$i(n de la alarma esta dado or los !alores de R6 . C7 usando T87"7 RC en segundos )la $uenta se ini$ia $uando la entrada del in 9 %ue ini$ialmente est- en alto se one a tierra or un ulso $orto de &a4ada ) esto 3a$e %ue la salida : se onga alto d, un !olta4e de salida aro2imada al !olta4e de alimenta$i(n . a$ti!e al transistor Tr9 el $ual $ierra el rela. %ue uede alimentar un &u;;er" ABSTRACT An alarm s.stem is a assi!e sa#et. element" T3is means .ou do not a!oid t3e ro&lem 'eit3er an intrusion) #ire) #lood) gas lea<) et$"* But are a&le to =arn o# t3is" T3e. $an also allo= #or %ui$< a$tion on t3e ro&lem and redu$e damage" 0enerall. $onsist o# ele$troni$ s.stems t3at are a$ti!ated &. a
otorresisten$ia) Barrera Laser) Resisten$ia) Caa$itan$ia) INTRODUCCIÓN
Cuando alguien men$iona alarmas antirro&o no es des$a&ellado ensar en disositi!os de alta te$nolog+a desarrollado en la era del sili$io" La !erdad es %ue el $on$eto de un sistema de alarma es %ue #ue in!entada mu$3o antes" Durante miles de a/os el 3om&re 3a utili;ado los animales) m-s nota&lemente el erro) ara !igilar . alertar a ,l de $ual%uiera tratando de maniular o de a$ero) sus o&4etos de !alor" En la Edad Media gongs 'instrumento de er$usi(n* grandes #ueron utili;adas ara alertar a una o&la$i(n de muerte inminente o de grandes 3ogueras iluminado ara ad!ertir de la inminente in!asi(n" Tan imortante $omo estos a$onte$imientos #ueron) no #ue 3asta 7?59 %ue el sistema de alarma rimero ele$tro@me$-ni$o #ue in!entado" Ed=in olmes #ue un in!entor estadounidense de Boston) Massa$3usetts) . la alarma %ue ide( #ue simle ero e#e$ti!a" Un solenoide gole( un gong $uando un $a&le de !ia4e 3a sido ertur&ado" Aun%ue su sistema de alarma no es nada $omarado $on las o#ertas de 3o. #ue re$i&ido ositi!amente en su d+a" Estos sistemas de alarma temrana $ontinuaron 3a$iendo uso de simles $ir$uitos el,$tri$os . rel,s" Una instala$i(n t+i$a se !e la 3erida del alam&re a lo largo de las !entanas . alrededor de mar$os de las uertas 4unto $on la l-mina de lomo $ondu$tor . los interrutores me$-ni$os o magn,ti$os atada $on alam&re delgado Las alarmas antirro&o se 3an emleado desde 3a$e mu$3o) su rin$ial o&4eti!o) dete$tar la resen$ia de mal3e$3ores . re!enir las a$$iones de 3urto . sa%ueo) e2isten alarmas antirro&o ara autos) $asas) nego$ios . todo tio de &ienes o roiedades %ue uedan llegar a ser ro&adas o 3urtadas" En los 1ltimos a/os la imortan$ia de las alarmas Antirro&o a aumentado $onsidera&lemente) so&re todo ara reser!ar la seguridad . la integridad #+si$a . si$ol(gi$a de mu$3as ersonas" La rote$$i(n de uno mismo resulta #undamental) ero or so&re todas las $osas la de nuestra #amilia) %ue reresenta lo m-s imortante ara $ada uno" La instala$i(n de una alarma antirro&o uede a.udarnos a sentir una sensa$i(n de ali!io . seguridad si nos en$ontramos en nuestra $asa o si usted se mar$3a de !a$a$iones" Las ertenen$ias) son todos sus &ienes materiales . estos ueden ser reemla;ados #-$ilmente) ero desu,s de un ro&o) es mu. di#+$il $onseguir la sensa$i(n de seguridad de nue!o) 3asta %ue 3agamos algo ara e!itar %ue !uel!a a o$urrir nue!amente" Una alarma de intrusi(n utili;a un dete$tor de mo!imiento ara $ontrolar $ual%uier mo!imiento inusual dentro de una ;ona esta&le$ida" or e4emlo) suongamos %ue un ladr(n intenta entrar en su $asa or medio de la !entana del s(tano" La $olo$a$i(n de un dete$tor en la !entana del s(tano es una solu$i(n er#e$ta) or lo %ue si el ladr(n intenta #or;ar la !entana) una alarma se a$ti!a autom-ti$amente . las ersonas de la $asa o in$luso los !e$inos ueden o+r un sonido ensorde$edor" ara $ono$er los lugares m-s !ulnera&les en su $asa . $olo$ar los dete$tores) la me4or o$i(n es $onseguir un di$tamen eri$ial de un t,$ni$o e2erimentado . $ali#i$ado" A esar de %ue 3o. en d+a) e2isten di#erentes o$iones ara las alarmas antirro&o) so&re todo or los $onstantes a!an$es te$nol(gi$os en $uanto a la seguridad del 3ogar) es mu. ro&a&le %ue ueda en$ontrar el m-s ade$uado a sus ne$esidades" Las o$iones ueden ir desde los m-s simles %ue &rindan rote$$i(n s(lo $ontra los intrusos) 3asta los m-s a!an;ados %ue uedas imaginar"
La alarma %ue se 3ar- en este art+$ulo ser- en $on#igura$i(n monoesta&le del $ir$uito integrado NE555" En este $aso el $ir$uito entrega a su salida un solo ulso de un an$3o esta&le$ido or el dise/ador" La #(rmula ara $al$ular el tiemo de dura$i(n 'tiemo en el %ue la salida esten ni!el alto* es
N(tese %ue es ne$esario %ue la se/al de disaro) en la terminal 9 del 555) sea de ni!el &a4o . de mu. $orta dura$i(n ara ini$iar la se/al de salida" El ulso generado ser- 1ni$o 'lu$es de es$alera 2 E4"* . de una dura$i(n determinada or una rela$i(n e2istente entre los $omonentes del $ir$uito" Este $ir$uito uede usarse $omo lu; de a!iso ara ersonas sin audi$i(n us-ndose $omo tim&re temori;ado) ara desa$ti!ar o a$ti!ar ele$trodom,sti$os de manera autom-ti$a . rograma&le) . 3asta ara una alarma %ue es lo % 3aremos 3o.) entre mu$3as otras $osas m-s" En la siguiente imagen se o&ser!a gr-#i$amente la a$$i(n de una $a+da de !olta4e en la ata 9 trig . el !olta4e o&tenido en out ata : en $onse$uen$ia) en un $ir$uito de tio temori;ador monosta&le"
Si %uisi,ramos or e4emlo aro2imarnos a los 7F segundos de !olta4e alto en G out odr+amos oner un $ondensador de 6H # 'mi$ro#aradios) F)F6H #aradios* . una resisten$ia de 9FF J K '
A$tualmente) la e2erimenta$i(n $on aaratos ele$tr(ni$os es mu$3o m-s simle %ue 3a$e algunos a/os" La e!olu$i(n de los $omonentes . la redu$$i(n de sus re$ios nos ermiten 3o. en d+a resentar este ro.e$to" or 1ltimo se desarrollaran instru$$iones ara el monta4e . dise/o del $ir$uito imreso) as+ $omo el ensam&la4e de los imlementos) $omrendiendo la #un$i(n de $ada elemento del $ir$uito ara la #un$ionalidad de la alarma antirro&o de &arrera laser"
PARTE EXPERIMENTAL Material y Equipo: • • • • • • • • • • • •
7 >otorresisten$ia 'LDR7* >C@7FH 5 Resisten$ias 'R7 9"9M) R9 7FFJ) R: 6HJ) R6 7FFJ) R5 ::F * 9 Caa$itores 'C7 77F>"95G) C999F>"95G* 7 Diodo 'D7 7A"FFG 7N6FF6* 7 Cir$uito Integrado 'IC7 NE555* 9 Transistores 'TR7@TR9 BC56?* 7 Rele!ador de 79G 'J7 FST@779DM* 7 Bater+a de 79G o G 7 Bu;;er S@:96 7 Bread&oard 9 .ardas de alam&re 96 untero Laser
Proe!i"ie#to E$peri"e#tal: Se 3a$e el monta4e del $ir$uito so&re la &read&oard seg1n el es%uema siguiente
>ig" 7 Monta4e E2erimental
A $ontinua$i(n se muestra el $ir$uito .a ensam&lado seg1n el diagrama anterior"
>ig" 9 Cir$uito Ensam&lado
RESULTADOS % DISCUSIÓN Como 3a&+amos di$3o anteriormente este es un ro.e$to de alarma de &arrera laser de &a4o $osto usando el timer 555 en su $on#igura$i(n de monosta&le el tiemo de a$ti!a$i(n de la alarma esta dado or los !alores de R6 . C7 usando T 8 7"7 RC en segundos )la $uenta se ini$ia $uando la entrada del in 9 %ue ini$ialmente est- en alto se one a tierra or un ulso $orto de &a4ada ) esto 3a$e %ue la salida : se onga alto d, un !olta4e de salida aro2imada al !olta4e de alimenta$i(n . a$ti!e al transistor Tr9 el $ual $ierra el rela. %ue uede alimentar a una sirena" El sensor se $onsigue mediante un sen$illo #otoresistor mar$ado $omo LDR7 ) $omo sa&emos un #otoresistor tiene alta resisten$ia en os$uridad . mu. &a4a $uando una lu; $omo la del laser o un 3a; in#rarro4o in$ide en ,l ) el oten$i(metro R7 ) la resisten$ia R9 . el #ototransistor #orman un di!isor resisti!o %ue olari;a al transistor R7 en $orte satura$i(n donde R: es la $arga de $ole$tor ) disuesto $omo en la #igura ara a$ti!ar la alarma antes de $one$tar la alimenta$i(n al $ir$uito el 3a; del laser de&e estar in$idiendo .a so&re el #ototransistor ) $on esto su resisten$ia ser- &a4a . la entrada de &ase $ae $asi a $ero ) el transistor estar- en $orte ) or tanto el $ole$tor . al mismo tiemo la entrada en el in 9 estar- alta" Cuando una ersona u o&4eto $ru;a or la &arrera de lu; laser) or un momento se inter#iere la lu; %ue in$ide al #ototransistor) este ad%uiere gran resisten$ia or la os$uridad . de4a %ue la $orriente de R7 . R9 se !a.an a la &ase del transistor disar-ndolo) el $ole$tor se one a $ero . se disara el 555 el tiemo rogramado no imortando si el 3a; se !uel!e a 3a&ilitar" Antes de ro&arlo $on el laser !eri#i$ar el $orre$to #un$ionamiento del monosta&le uniendo la ata 9 'R:* $on tierra mediante un $a&le$ito) esto disara el monosta&le ) en la salida se uede oner un LED en serie $on una resisten$ia de 7J el LED de&e en$enderse . aagarse luego del tiemo rogramado) la ata 5 uede ir al aire ) la ata 6 !a a ositi!o ) oner los $ondensadores de desa$olamiento entre . @ de la alimenta$i(n ara e!itar los
disaros indeseados" El tiemo de a$ti!a$i(n se $al$ula ensa.ando !alores de R6 . C7" Geri#i$ar todas las $one2iones si no #un$iona) alimentarlo $on ilas en las rue&as" ara e!itarnos #astidios en $uanto a $on#igurar el diodo laser %ue siemre ne$esita un lente de en#o%ue odemos usar un untero de lla!ero de los $3inos) son &arat+simos . traen sus ilas . su resisten$ia limitadora de $orriente" Desu,s de $one$tar $ada disositi!o ele$tr(ni$o en la &read&oard . !eri#i$ar su #un$ionamiento se $al$ula el tiemo de dura$i(n de las ulsa$iones a$ti!adas or la $on#igura$i(n monosta&le del $ir$uito integrado NE555 dado or el rodu$to de C7 . R6" Los resultados se muestran en la ta&la NP7" TABLA NP7 TIEMO DE DURACIÓN DE LAS ULSACIONES RESISTENCIA 6H J 7FF J 6H J 7FF J
CAACITANCIA 77F > 7FF > 99F > 99F >
TIEMO 5" segundos 77 segundos 77":H segundos 96"9 segundos
Seg1n la ta&la anterior odemos a#irmar %ue el tiemo de dura$i(n de las ulsa$iones a$ti!adas or la $on#igura$i(n monosta&le del $ir$uito integrado NE555 es ma.or al aumentar el rodu$to de C7 . R6) de modo %ue si se %uiere %ue el tiemo de a$ti!a$i(n de la alarma dure &astante o o$o solo se tiene %ue 3a$er un arreglo en el rodu$to de C7 . R6"
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CONCLUSIONES Con la resenta$i(n del anterior ro.e$to se mostr( de manera sen$illa el #un$ionamiento de una alarma antirro&o de &arrera laser) $aa; de ser montada en $ual%uier lugar sin ninguna $omli$a$i(n" Est- se a$ti!a $on un indi$ador sonoro $uando uno o m-s $ensores u&i$ados estrat,gi$amente) dete$tan una intrusi(n" Su (timo #un$ionamiento deende de nosotros) as+ $omo el desarrollo de $ual%uier ro.e$to" Con lo anterior est- en nuestras manos reali;ar el monta4e de $ual%uier $ir$uito) $aa; de sulir nuestras ne$esidades" En s+ntesis) este tra&a4o es un e4emlo sen$illo . r-$ti$o %ue se en$uentra al al$an$e de todos) de mu. &a4o $osto . %ue re#le4a nuestros $ono$imientos ad%uiridos 3asta esta arte de la $arrera" Se uede maniular el tiemo de dura$i(n de las ulsa$iones a$ti!adas or la $on#igura$i(n monosta&le del $ir$uito integrado NE555 3a$iendo arreglos $on los !alores de C7 . R6" El uso del oten$i(metro es ne$esario ara aumentar o disminuir la sensi&ilidad del sensor '#otorresisten$ia*) .a %ue en el d+a es mu. di#+$il %ue #un$ione . es ne$esario regular la sensi&ilidad mediante el oten$i(metro"
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La alarma antirro&o $onstruida en esta r-$ti$a #un$iona me4or durante la no$3e de&ido a la #orma . $on los tios de disositi!os ele$tr(ni$os %ue se usaron en el dise/o . $onstru$$i(n de la misma" RE&ERENCIAS
>+si$a Uni!ersitaria $on >+si$a Moderna) Golumen II) >RANCIS Q" SEARS) MARJ Q" EMANSJY) U0 D" YOUN0) O0ER A" >REEDMAN) Und,$ima edi$i(n) M,2i$o) earson Edu$ati(n) 9FF5) 7FF? -g" 0OR0E >LORES GER0ARAY) Alarma laser $on el 555) en l+neaV) mi,r$oles) 7F de setiem&re de 9FF?) martes) 79 de no!iem&re de 9F7:V" Dire$$i(n de la Qe& 4orge#lores!ergara."&logsot"$omW9FF?WFWalarma@laser@$on@el@555"3tml 0OR0E 0ONALE) Alarma #otosensi&le $asera $on NE555 '#-$il*) en l+neaV) martes 7 de 4unio de 9F79) martes) 79 de no!iem&re de 9F7:V" Dire$$i(n de la Qe& ==="taringa"netWostsW3a;lo@tu@mismoW75F65:66WAlarma@#otosensi&le@$asera@$on@NE555@ #a$il"3tml
