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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
D
S
R
Q
Q
CLK
D
U7:C
8
1
5
74LS04
74LS32
U4:C
4
11
74LS08
10
R
6
Q
8
Q
74LS00
5
U2:B
74LS74
74LS32
(+) 5 DCV
Q1
3
2
3
74LS04
9
6
12
U7:A
U5:A
4
1
S
13
R2
(+) 12 DCV
2.2k
U5:B
RL1
6
VCC
5
DC
5
3
SPEAKER
R1
CV
GND
1
C1
TR
TH
6
U8
Motor de
LS2
RESET
5V
12
9
8
11
la Cerradura
SCR
555
EC103A
Q0
Q1
Q2
Q3
4
6
14
1
CKA
CKB
2
3
6
7
R0(1)
R0(2)
R9(1)
R9(2)
U4:B
D1
SIRENA
100n
R3
330R
74LS00
7
4.7k
2
D3
BD135
0.00
kRPM
8
LS1
4
U10
Q
1
U6:B
8
U4:A
2
74LS04
CLK
D
74LS11
1
U3:B
74LS11
2
12
5
4
3
U3:A
(+) 5 DCV
R
9
6
5
U7:B
74LS74
3
4
6
9
Q
Q
R
U2:A
74LS08
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.
U6:C
10
S
Reset
74LS74
3
9
6
2
0
Enter
74LS32
U1:B
4
13
2
1
En la figura 2 tenemos el diagrama
esquemático
detallado
de
la
cerradura electrónica.
13
10
9
10
2
8
6
8
1
R
CLK
CLK
D
5
7
1
3
S
Q
4
4
Q
3
5
Operación.-
2
11
U6:A
12
3
2
U1:A
74LS74
1
74LS90
5
(+) 12 DCV
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 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
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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
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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.
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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
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MANUAL DE CIRCUITOS INTEGRADOS UTILIZADOS
Armando Lima
Diagrama esquemático
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