ALARMA DIGITAL

Presentamos en este artículo, un montaje "práctico" para que Ud. experimente con circuitos integrados digitales. Este proyecto fue presentado por el autor en el texto: Curso Práctico de Electrónica Digital" y puede ser montado en puente de terminales o en placa de circuito impreso para lo cual deberá realizar el diseño correspondiente.

INTRODUCCION

Curso Práctico de Electrónica Digital es una obra compuesta de fascículos compuesta de una parte básica y otra avanzada. En los primeros 5 fascículos se presentan los conceptos básicos de esta materia, tratando cada tema primero en forma teórica, luego de manera práctica y concluyendo con montajes sencillos pero muy útiles para que el lector aprenda mientras “construye sus propios prototipos”.

La segunda parte de esta obra, correspondiente a los fascículos 6 a 10, se presenta en un solo texto, dado que está dirigido a quienes hayan completado la primera parte del curso o a quienes ya poseen conocimientos sobre compuertas lógicas.

El presente proyecto es tomado de dicho libro. El objeto de este montaje práctico es construir un circuito de seguridad con capacidad para controlar hasta 13 elementos, utilizando circuitos digitales combinacionales.

 
MATERIALES
  • 1 experimentador digital
  • 2 m de cable telefónico
  • 2 m de cable normal de 0,35 mm de diámetro
  • Un trozo de papel de aluminio
  • 1 reed switch (interruptor magnético)
  • 1 circuito integrado 74LS133
  • 1 circuito integrado 74LS14
  • 1 diodo LED rojo
  • 1 buzzer para 12 volt
  • 1 SCR C106B o ECG5414
  • 3 resistencias de 220ohm
  • 1 resistencia 1kohm
  • 1 resistencia 1kohm
DESARROLLO
Los circuitos digitales tienen miles de aplicaciones, por lo que uno puede sacar tanto provecho como su imaginación pueda. En la presente práctica mostramos la manera de construir una alarma sencilla, la cual se encargará de controlar hasta 13 accesos al mismo tiempo, enviando un mensaje sonoro cada vez que alguno de los accesos es violado.

Por ejemplo, si se desea que la alarma suene cuando se rompe el vidrio de una casa, entonces se coloca una cinta especial alrededor del vidrio; de tal manera que, cuando se rompe el cristal, también se troza la cinta, esta ruptura es utilizada para enviar un dato de activación al circuito digital, a su vez, el circuito digital activará a la señal sonora, indicando que la seguridad ha sido violada.

Debido al número reducido de componentes, el costo de la construcción de este dispositivo es muy bajo, por lo que fácilmente puede ser implementada para su versión en un circuito impreso.

Procedimiento

  1. En la figura 1 se muestra una compuerta NAND de 13 entradas 74LS133 , así como la asignación de los terminales del chip, también se muestra la descripción de terminales para el circuito integrado 74LS14, el cual contiene internamente 6 compuertas NOT; también se indica la descripción de los terminales para el SCR.

  2. En la figura 2 se muestran el circuito completo armado en un experimentador digital (protoboard). Realice el circuito tal como se indica en la figura.

    Observe que sólo se han utilizado dos de las entradas de la compuerta NAND; es decir, que sólo se disponen de dos elementos de activación. Estos elementos están formados por una cinta de papel de aluminio que puede ser construida fácilmente recortando una tira continua, la cual se adhiere a la superficie del vidrio de la ventana que se desea proteger.

  3. Cuando la ventana se rompe, la tira también, poniendo la entrada de la compuerta a 1 (“1” lógico), esto produce un impulso que dispara al SCR, haciendo que el buzzer suene.

  4. El otro detector lo forma un reed switch, el cual se mantiene cerrado debido al campo magnético producido por un imán cuando éste está cerca; pero cuando el imán se aleja, entonces el interruptor (también llamado apagador) magnético se abre, poniendo en “1” a la entrada de la compuerta y provocando la activación del SCR.

    Este tipo de interruptores es utilizado para detectar cuando una puerta se abre.

  5. El apagador magnético se coloca fijo en algún punto del marco de la puerta, en tanto que el imán se fija sobre la hoja de la misma, tratando de que ambos dispositivos se mantengan uno frente al otro.

    Cuando la puerta se encuentra cerrada, el interruptor magnético está cerrado, cuando la puerta se abre, entonces el imán se aleja del apagador magnético haciendo que este último se abra, provocando la activación de los circuitos subsecuentes.

  6. En la figura 3 se muestra el diagrama esquemático para el circuito de la alarma digital, es importante recalcar que los elementos lógicos, como las compuertas, utilizan una tensión positiva de +5 volt, en tanto que el SCR se alimenta con un voltaje de +12V. En paralelo al buzzer se ha puesto una resistencia y un diodo LED, lo que asegura un consumo de corriente continua una vez que el SCR ha sido puesto en estado de conducción.

    Para apagar la alarma es preciso quitar la tensión de alimentación.
Autor: Ing. Oscar Montoya Figueroa
FIGURA 1
 
FIGURA 2
 
FIGURA 3