MONTAJE / Central de Alarma Multifunción

Autor: Oscar Fernández Urresti

El circuito que voy a describir en las siguientes líneas es una central de alarma multifuncional y de alta eficacia, el circuito permite la protec­ción de multitud de viviendas, loca­les, etc., sin que el tamaño de los mismos tenga mayor importancia, ya que permite la conexión de una gran cantidad de sensores, permi­tiendo así la protección de puertas y ventanas. Los sensores pueden ser de muchos tipos, desde simples microrruptores y finales de carrera hasta células fotoeléctricas, pasando por de­tectores de pro­ximidad (infrarojos, inductivos o capacitivos), la única condición que ha de cum­plir el sensor es que su señal de salida sea una salida binaria, es decir, que al ac­tivarse esté en un estado y al desactivarse en otro, sin estados intermedios, este requisito lo cumplen la mayoría de los sensores existentes.

Central de Alama Multifuncion

Listado de Componentes

La salida de este circuito es por medio de un tiristor que permite activar en el diseño mío una sirena piezoeléctrica que alimentada a una tensión de 12 voltios, y con un consumo de 100mA, produce un sonido de 95dB, la elección de la carga que excitará el tiristor queda a elección del usuario, pudiendo así conectar lámparas intermitentes u otro tipo de sirena.

Voy a realizar una explicación del funcionamiento de la alarma «desde fuera», ya que el funciona­miento interno del circuito se expli­cará en el siguiente apartado. En la puerta de la vivienda o local estará colocado un sensor que mandará una señal de «O» lógico mientras la puerta permanezca cerrada, una vez abierta la puerta, se activará un temporizador (cuyo tiempo de retar­do habrá sido ajustado previamente por el usuario), este temporizador nos marcará el tiempo disponible para desconectar la alarma, la desconexión de la alarma se lleva a cabo mediante la colocación de 8 interruptores (Minidip), colocados en las proximidades de la puerta, si la combinación introducida es correcta, la alarma se desconectará, permi­tiendo así la apertura de las puertas y ventanas que posean sensores.

Si la combinación no fuese la co­rrecta, transcurrido el tiempo prefija­do el temporizador activará el circui­to de disparo y la sirena comenzará a sonar, una vez disparado el circui­to la única forma de desconexión es mediante la introducción del código correcto, ya que aunque se produje­se el corte en la corriente de la red, la fuente de alimentación tiene una batería auxiliar que proporcionaría autonomía al circuito (la fuente de alimentación ininterrumpida, no per­tenece al diseño del circuito, su­pongo que la alarma se alimenta a través de una de estas fuentes), respecto al código de entrada es un código que puede ser variado por un usuario siempre que quiera, ya que la placa principal tiene 8 inte­rruptores, en es­tos interruptores será donde es­cribiremos el có­digo, de forma que el código que introduci­mos al entrar en la casa es com­parado con el de la placa prin­cipal, si los dos códigos coinci­den la alarma se desconectará, si no son ¡guales la alarma se disparará.

Central de Alama Multifuncion

Diagrama de bloques

Por otro lado, la alarma puede ser disparada al abrir cualquier puerta o ventana mientras esté activada, es decir, la casa esté vacía, en este caso el disparo de la alarma es instantáneo, no hay ningún tipo de temporización.

Otro dato a tener en cuenta es la activación de la alarma al salir de casa, para ello, tendremos pró­ximo a la puerta un pequeño pulsa­dor, este pulsador me va a activar un circuito monoestable, el cual per­mitirá, por un lado, mover los interruptores que marcan el código, para no dejar puesto el código de desactivación y, por otro lado, per­mitirá salir de casa una vez transcu­rrido el tiempo del monoestable (variable mediante potenciómetro), la alarma pasará nuevamente al esta­do de activación.

FUNCIONAMIENTO DETALLADO

En las siguientes líneas describi­ré el funcionamiento del circuito, para la comprensión de esta explicación deberá ayudarse de los es­quemas del circuito.

En la puerta principal de la casa estará situado un sensor, cuyos con­tactos permanecerán cerrados mien­tras la puerta esté cerrada, en esta situación, el biestable R-S recibe un «O» lógico en su entrada, la salida «Q» permanece así en «O», al abrir la puerta el sensor abrirá sus con­tactos, con lo cual el biestable R-S tendrá un «1» lógico en su entrada SET, esto producirá un basculamiento del biestable a un «1», este «1» permanecerá independientemente de que la puerta se vuelva a cerrar, ya que en caso de cerrarse se produ­cirá la combinación SET = «O» y RESET = «0», en esta combinación el biestable mantiene en la salida el anterior estado (memoria), con esto hemos conseguido el enclavamiento del circuito.

Volvamos a la salida del biesta­ble, este «1», va a permitirme exci­tar la base de un transistor NPN, pasando así del estado de corte al de saturación, a su vez la corriente de colector de este transistor va a activar un temporizador con retardo a la activación, el temporizador está basado en un operacional trabajan­do en bucle abierto (como compara­dor) y en la carga de un condensa­dor por medio de una red R-C, a través del potenciómetro regulare­mos el tiempo de carga del conden­sador (que será el tiempo que ten­dremos para introducir el código), este temporizador es redisparable, ya que la descarga se produce de una forma rápida a través del diodo y las resistencias.

Central de Alama Multifuncion

Esquema del Circuito Principal

La salida de este temporizador va a ir a una puerta OR, a esta puerta OR van conectados además todos los sensores de modo que si cualquiera de ellos se pusiese a «1» la puerta dejase pasar este «1» (yo en el diseño he puesto otro sensor, pero se pueden poner más añadien­do más puertas), en caso de que el temporizador o cualquiera de los sensores se pusiese a «1», la puer­ta se haría «transparente» dejando pasar este «1», la puerta activará un transistor, ya que la corriente que suministra ésta es insuficiente para disparar el tiristor, el transistor se encarga de este modo de mandar una señal de disparo al tiristor.

De este modo, el tiristor pasa al estado de conducción y permanece en este estado aunque cese la se­ñal de disparo, al conducir el tiristor, activa la sirena que se encuentra entre la alimentación y su ánodo, la alarma sonará a no ser que se desactive antes la alarma por medio del código.

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Esquema 2, Circuito Comparador

Para ello tenemos dos bloques de interruptores MiniDip, uno en la puerta de entrada y otro en la tarje­ta principal, en el de la tarjeta he­mos puesto el código que desactiva la alarma y en el otro bloque la per­sona que entre habrá de poner un código, estos dos códigos pasan a un circuito comparador, si ambos códigos son iguales, la salida «=» del comparador pasará al estado «1», por medio de un transistor acti­varé un relé cuyos contactos abrirán el circuito del tiristor.

De esta forma, si hemos introdu­cido el código antes de que el temporizador haya llegado a su tiempo de disparo, evitaremos que la alar­ma se active, ya que, aunque el temporizador al llegar a su tiempo va a mandar una señal de disparo al tiristor, éste no se va a «cebar», ya que el circuito ánodo cátodo es­tará abierto.

Por otra parte, el circuito permite salir de casa sin que la alarma se disparé, permitiendo así mismo cam­biar el código verdadero por uno fal­so, para que la persona que entre, se vea obligada a introducir un nue­vo código, estas dos funciones las consigo a través de un pulsador ins­talado en el punto de la casa que el usuario crea conveniente, al activar el pulsador, disparamos un circuito temporizador (con un tiempo ajusta-ble mediante potenciómetro), la dife­rencia con el temporizador anterior estriba en que, mientras este tempo­rizado a la desactivación, el otro lo era a la activación, es decir, este temporizador pone un «O» en su salida nada más activar el pulsador, y este «O» permanecerá el tiempo ajustado, transcurido este tiempo su salida pasa a «1», que es su esta­do de reposo o estable.

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Esquema 3, Temporizador

La acción que produce este tem­porizador en el resto del circuito es la siguiente; al ponerse a «O» la sa­lida del temporizador, activamos por medio del transistor T4 (ya que es PNP) un relé, este relé ha de ser de tres contactos, uno de los con­tactos me permite introducir un «1» en la entrada RESET del biestable R-S, esto nos pondría el biestable a «O», y el circuito estará así listo para funcionar nuevamente, el segundo contacto del relé me permite corto-circuitar el sensor de la puerta, esta situación permite, por una parte, sa­lir de casa a la persona que activa la casa (no sin antes haber cambia­do el código) y, por otra, que el bies­table R-S no tenga las dos entradas a «1», lo cual daría lugar a un esta­do de incertidumbre en el circuito, ya que la salida del biestable cuan­do las dos entradas están a «1» es indeterminada, el tercer contacto se emplea para cortocircuitar el pulsa­dor, haciendo así un enclavamiento (al igual que en los circuitos de marcha-paro que emplean contactores).

Central de Alama MultifuncionUna vez trascurrido el tiempo prefijado, la salida del temporizador pasa a «O», esto da lugar a que el transistor pase del estado de satura­ción al de corte, desactivándose así el relé y, por lo tanto, abriéndose los contactos del mismo, pero para entonces el biestable estará a «O», y el sensor de la puerta volverá a estar «activo», ya que dejará de es­tar en cortocircuito.

CARACTERÍSTICAS

Respecto a las características téc­nicas, he de decir que en la realiza­ción del circuito he buscado que las prestaciones de la alarma sean lo más elevadas posi­bles, pero que no por ello el coste del cir­cuito sea exce­sivo.

En la construc­ción del mismo he empleado componentes comunes que son fácilmente localizables en cualquier tien­da de electró­nica, y en ca­so de no estar disponibles dis­ponen de equi­valencias.

Respecto a la alimentación del circuito, hay dos tensiones de alimentación, 12 voltios para el circuito de la si­rena y 5 voltios para el circuito de control, como la tensión de 5 vol­tios se puede conseguir fácilmente a partir de la de 12V (mediante un regulador 7805), sólo será nece­saria una única fuente de alimenta­ción.

El circuito trabaja simultáneamen­te con componentes analógicos y di­gitales, pero los componentes analó­gicos trabajan con señales binarias de tecnología TTL, lo cual da lugar a un comportamiento digital.

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