CERRADURA ELECTRONICA CODIFICADA Introducción.Muchas veces se hace necesario que solo personas autorizadas puedan acceder a ciertos sitios o aparatos. Ya sea su caja de seguridad, una maquina, la puerta de una oficina o la cerradura de su hogar. En este proyecto presentamos un sistema de cerradura digital en l a cual, se permite el acceso solo cuando se digita en un teclado la clave correcta. Si alguien intenta abrir con una clave diferente, se activa una alarma. El circuito que construiremos utiliza una secuencia de 4 dígitos, la cual nos proporciona 10000 posibilidades distintas para escoger la clave de acceso.
Descripción.En la figura 1 se muestra el diagrama funcional del circuito. En este se puede observar los siguientes bloques: El teclado similar al de los teléfonos digitales, el detector de tecla pulsada, que con el oscilador, proporcionan el “Beep” característico que se escucha al presionar cada tecla.
La cerradura o abridor de puertas es, en nuestro caso el elemento actuador que realiza la operación mecánica final.
Figura 1.
rmando ima
2
U1:A
3
U6:A 2 1
74LS74 K L C
D
Operación.-
1
2
3
4
5
6
4
S
1
R
Q
D
10
En la figura 2 tenemos el diagrama esquemático
detallado
de
la
8
2 1
U3:B
2
74LS11
D
U4:A
10 1
2 1
U7:A
6
74LS04 3
unas
memorias,
es
decir
cuando se pulsa cada tecla de la clave, si se pulsa una tecla incorrecta
Q 6
1
5 74LS04
74LS32
U2:A 74LS74
0 1
U7:B
R
C C V
U4:C
74LS04
K L C
2
U6:B
S
13
R
Q
Q
9
8
U5:A
4 6
74LS00
5
U2:B 74LS74
DC 5
(+) 5 DCV
Q1
3
RL1
6
k R P
M
C1
TR
R1 D N G 1
TH
D3 BD135
. 0 0
R3 330R
SPEAKER
6
U8
Motor de
4.7k 2
0
74LS00
CV
8
74LS32
LS1
4
3 7
1
(+) 12 DCV
5 Q
9
4
74LS08
1 1
2
U5:B
U10
8
4
6
9
R2 2.2k
como
U7:C 8
R
1
74LS08
formado por los CI1, CI2; actúan
74LS74
U6:C
S Q
5 4 3
74LS11
esta
U1:B
3
U3:A
secuencia
Q 8
10
K L C
D
(+) 5 DCV
de
74LS32
3
5
cerradura electrónica. detector
13
R
Q
Reset
3 1 2 1
El
S
9
4
Enter
3 2
6
9
0
1
K L C
Q
5
2
7
1 1
LS2
RESET SCR
5V
555
EC103A
2 3 6 7
R0(1) R0(2) R9(1) R9(2)
4 6
14 1
CKA CKB
74LS90 5
(+) 12 DCV
el reset de las memorias reinicia a las mismas.
Q0 Q1 Q2 Q3
U4:B
D1
SIRENA 100n
12 9 8 11
la Cerradura
1N4148 74LS08
D4
R4 330R
Figura 2.
Los C.I.1, C.I.2; son unos Flip-Flop D 74LS74 que cada uno contiene 2 Flip-Flop diferentes, que sirven para almacenar cuatro datos. Cuando uno de ellos recibe una señal activa Baja “0” por su entrada de control, se establece una continuidad eléctrica en preset de entrada c uando se presenta una señal alta “1” no cambia el dato almacenado hasta que se lo reinicie cambiando la posición de los negadores de salida dados por Q y /Q. En este circuito se utiliza un sencillo truco para que las memorias queden enganchadas una después de suspenderse la señal de entrada de control; este consiste en tomar una muestra de la señal de salida y llevarla a la entrada de control. Una vez digitada la clave, se debe oprimir la tecla de aceptación (*). En Este momento, la compuerta NOT C.I.9-B; entrega una señal activa alta cuando es presionada y que luego se llega a comparar con el circuito de enganche y existe por tanto un estado alto a la salida de las memorias. El circuito de enganche, que cumple las dos funciones: memoriza un error si se presento un error al digitar la clave y mantiene la alarma activada hasta que se las reinicie por dentro. La sirena electrónica que se emplea es una sirena comercial que utilizan l os automóviles. El detector de secuencia es el encargado de verificar que se ha dado entrada a los números correctos y en el orden adecuado. El bloque de apertura consta internamente de tres partes: una temporizador que se utiliza para mantener la señal de apertura el tiempo suficiente para ser captada por el elemento
rmando ima
electromecánico, el relé que aísla y protege el circuito electrónico y el circuito de potencia que activa directamente el elemento externo que abre la puerta o el sitio a proteger. Dicha señal activa dos monoestables tipo one-shot (IC7A, IC8B) manteniéndose el tiempo suficiente para asegurar la respuesta del elemento actuador manejado por el relé, el cual a su vez es disparado por un transistor Q1 conectado al monoestable. El circuito de enganche esta conformado por compuertas OR y NOR implementados por medio de las memorias IC1, IC2. Cuando se pulsa una tecla que no pertenece a la clave, se presenta una señal activa en la entrada de las compuertas y estas compuertas conservan su estado hasta que se presione la tecla reset de las memorias. Al oprimirse la tecla de aceptación enter (*), las compuertas IC12-A y IC12-B dan paso a la señal de las memorias y esta señal se activa a la alarma y esta solo pueden ser detenida por el reset interno del circuito.
Armado del circuito.Para armar los componentes en el circuito debe guiarse por el diagrama de la figura 2. Empiece por ordenar los circuitos integrados, conectar los puentes de alimentación de cada integrado, conectar los puentes de señales de entrada y de salida de cada integrado, los terminales para la programación deben ser flexible para su manipulación procure cortar de tamaño adecuado y estañe sus extremos libres de tal modo que no hagan contacto con los terminales adyacentes. Figura 3.
Programación de la clave.-
Una vez armado el circuito nos corresponde programar la secuencia de dígitos que formaran la clave. Para ello escoja a su gusto un numero de cuatro cifras y conecte en orden los terminales A,B,C y D que sobresalen de la tarjeta a cada uno de los números correspondientes de la clave, marcados en los
rmando ima
espacio libres de el conector del teclado, de la misma manera se conectan las terminales de las teclas de Enter (*) y Reset (#). Los orificios del conector marcados como NA no deben utilizarse. A los orificios
restantes
se
conectan
los
terminales marcados como “Err” en la
figura 4. Se detalla el proceso descrito y se muestra la forma de conexión de las terminales para obtener una clave en particular, en este caso el numero 4679.
Figura 4.
Es de anotar en el teclado utilizado esta configurado internamente como un arreglo de pulsadores de tal manera, que al presionar una tecla el punto común que esta conectado a la fuente, se une eléctricamente a la terminal de salida correspondiente, apareciendo en este ultimo una señal activa baja.
rmando ima
Lista de componentes: Resistencias: R1: 4.7KΩ R2: 2.2KΩ R3 = R4 = 330Ω
Condensadores C1: 100nF
Semiconductores: 2 Led´s = rojo y verde D1: 1N4148 Q1: BC548 SCR: c106A
Circuitos integrados IC1=IC2 = 74LS74 IC3 = 74LS11 IC4 = 74LS08 IC5 = 74LS00 IC6 = 74LS32 IC7 = 74LS04 IC8 = 74LS93 IC10 = LM555
Varios: Fuente de alimentación (+) 5 DCV y (+) 12 DCV 1 Relé 6DCV 2A 1 Parlante de 8Ω 0.25W
Cables para puente Circuito impreso (teclado) Sirena Motor 12 DC Cerradura mecánica
rmando ima
MANUAL DE CIRCUITOS INTEGRADOS UTILIZADOS
rmando ima
Diagrama esquemático
rmando ima
