Proyecto Cerradura Electronica

Armando Lima

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 la 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.

Armando Lima

D2

Q5

CL

K3

Q6

S4

R1

U2:A74LS74

D12

Q9

CL

K11

Q8

S10

R13

U2:B74LS74

D2

Q5

CL

K3

Q6

S4

R1

U1:A74LS74

D12

Q9

CL

K11

Q8

S10

R13

U1:B74LS74

1213

12

U3:A74LS11

345

6

U3:B74LS11

12

3

U4:A74LS08

LS1

SPEAKER

4

5

6

U5:B

74LS00

1 2 3

4 5 6

7 8 9

0Enter Reset

1

2

3

U6:A

74LS32

4

5

6

U6:B

74LS32

9

10

8

U6:C

74LS32

Q1

BD135

12

U7:A74LS04

3 4

U7:B

74LS04

SCR

EC103A

RL1

5V

kR

PM

0.0

0

R4

DC7

Q3

GN

D1

VC

C8

TR2

TH6

CV5

U10

555

R2

2.2k

C1

100n

LS2

SIRENA

(+) 5 DCV

(+) 12 DCV

(+) 12 DCV

(+) 5 DCV

RESET

Motor de

la CerraduraCKA

14Q0

12

CKB1

Q19

Q28

Q311

R0(1)2

R0(2)3

R9(1)6

R9(2)7

U8

74LS90

4

5

6

U4:B

74LS08

D1

1N4148

5 6

U7:C

74LS04

D3

D4

R3

330R

R4

330R

R14.7k

910

8

U4:C74LS08

12

3

U5:A74LS00

Operación.-

En la figura 2 tenemos el diagrama

esquemático detallado de la

cerradura electrónica.

El detector de secuencia esta

formado por los CI1, CI2; actúan

como unas memorias, es decir

cuando se pulsa cada tecla de la

clave, si se pulsa una tecla incorrecta

el reset de las memorias reinicia a las

mismas.

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 cuando 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 los 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

Figura 2.

Armando Lima

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.

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

Figura 3.

Armando Lima

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.

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.

Figura 4.

Armando Lima

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

Armando Lima

MANUAL DE CIRCUITOS INTEGRADOS UTILIZADOS

Armando Lima

Diagrama esquemático