El electrón es divertido: Varias alarmas antirrobo para uso doméstico

Hoy me satisface traeros nuevos proyectos electrónicos que seguro le podéis sacar provecho. Se trata de una serie de alarmas domésticas contra intrusos. La idea nació por necesidad, al estudiar cómo proteger los bienes de una casa de campo y de una vivienda en la ciudad. Aunque siempre es una óptima idea contar además con un buen seguro de hogar, que nos cubra en caso de robo, cualquier complemento que se lo ponga difícil a los amigos de lo ajeno será bienvenido. Al principio me propuse comprar un par de alarmas profesionales, pero abandoné la idea por lo prohibitivo de su adquisición. No son nada económicas, y en realidad sólo se precisa un circuito con uno a tres temporizadores (el diseño depende de cada necesidad), una sirena, unos detectores de proximidad, una batería de gel y un cargador. Para no estrujarme el cerebro, me dediqué a la búsqueda de esquemas de alarmas antirrobo ya diseñadas, pero nada de lo que encontré me convenció, fundamentalmente porque no realizaba las funciones que yo requería. Así que me propuse diseñar mis propias alarmas, y concluí que podía construirlas invirtiendo menos del 40% de lo que me constarían en el comercio.

Pensé en diseñar un circuito único que sirviera para ambos cometidos (campo y ciudad), pero después de meditarlo entendí que a cada necesidad hay que aplicarle su propia solución. Así, en las viviendas de ciudad es inevitable ubicar el control de la alarma en el interior, lo cual implica dotar al sistema de temporizadores de entrada y salida, con objeto de armar y desarmar el circuito al abandonar o acceder al inmueble, respectivamente. En las casas de campo estos requisitos pueden relajarse, pues el acceso a la vivienda suele hacerse habitualmente después de traspasar un perímetro de terreno, el cual podría estar o no bajo la influencia del sistema pero no necesariamente, siendo la vivienda lo realmente importante a proteger. En este caso el control del sistema podría situarse en el exterior, por ejemplo cercano a la puerta de entrada, a cubierto y protegido de la lluvia. Obviamente, aquí prescindiríamos de circuitos de temporización de entrada y salida, lo cual supone un ahorro en costes de componentes electrónicos. Además, existen otros métodos que plantearé más adelante, que permitirían utilizar un control del sistema alojado en el interior de la vivienda, pero manipulado desde el exterior vía RFID, diversificando así las posibilidades de elección del circuito más adecuado a nuestras necesidades.

El presente artículo está en evolución mientras realizo ensayos y los voy publicando para todos vosotros, ya que las alarmas que presento están probadas pero no se han montado todavía. Me explico: mediante software de simulación (como el LiveWire o Proteus) se puede diseñar y montar un circuito virtualmente, y probarlo finalmente en todos sus extremos, incluso con osciloscopios virtuales, polímetros, etc. Las alarmas que propongo funcionan a la perfección, pero tardaré un tiempo en montarlas porque parte de los componentes los voy adquiriendo por internet, fundamentalmente por el considerable ahorro económico.

Lo que haré será dejaros aquí varios esquemas y algunas explicaciones, para que le vayáis sacando las pegas que queráis. En los esquemas faltan los circuitos de los teclados de control para armar y desarmar el sistema, así como el cargador de la batería, al tratarse de módulos que se adquieren por separado (son económicos), pero incluyo imágenes de los mismos más abajo.

 

MIS CONSIDERACIONES PREVIAS

Antes de nada he de decir que una alarma antirrobo fiable y con un mínimo de prestaciones no es barata (no menos de 150 euros), pero nosotros podemos construirla invirtiendo menos del 40% de lo que nos costaría una profesional.

Qué debería ofrecernos una alarma antirrobo para el hogar (campo o ciudad)

Aparte de económica, algo que vamos a solucionar autoconstruyéndola, debería cumplir al menos con los siguientes requisitos:

1) Ser segura y fiable
2) No quedar inoperativa ante cortes de energía eléctrica
3) Que cualquier daño por parte de un intruso a los elementos visibles no afecte al funcionamiento.
4) No ser repetitivamente molesta para el vecindario
5) Disponer de un sistema cómodo de acceso y desactivación

– Considero que las alarmas diseñadas cumplen con el concepto de seguridad y fiabilidad. Los componentes activos utilizados ya son muy conocidos y sobradamente probados. Por ejemplo, un componente utilizado aquí es el integrado NE555, muy famoso, que nos permitirá dotar de temporización a la función de la sirena de alarma. Otro integrado es el 4027B, un flip-flop también sobradamente conocido, que nos permitirá activar y desactivar el sistema con un solo pulso secuencial. El circuito incluyé además algún tiristor, transistores de mediana potencia de uso general y relés para funciones de conmutación. Por su parte, los componentes pasivos se limitan a algunas resistencias y condensadores.

– En cuanto a los cortes de energía eléctrica, eso es un condicionamiento importante que hay que preveer. El sistema no puede quedar inoperativo por falta de red, o la manipulación por parte del intruso de las lineas de suministro a la vivienda, y por tanto hay que dotarlo de suministro de energía alternativa. En realidad, en estos diseños el sistema va a funcionar siempre con la energía de una batería, siendo el alimentador de la red el que la mantendrá cargada permanentemente.

– Los daños que un intruso pudiese provocar en los controles de acceso, cableado, etc, no deberían ser un impedimento para que la alarma funcionase normalmente. En este sentido, el diseño de estas alarmas se ha realizado de manera que, una vez se ha detectado un acceso indebido a la zona protegida, ya no pueda ser desactivada por alguien que desconozca la contraseña, incluso aunque el intruso destroce el teclado o arranque el cableado que va hacia el equipo de la propia alarma. Obviamente, la caja que aloja la alarma, así como la sirena, deberán situarse en un lugar inaccesible para el intruso, de manera que la señal de alarma no se interrumpa durante todo el tiempo que tenga programado.

– Las molestias al vecindario es algo que debemos considerar. Si una alarma ya activada no deja de sonar, o se activa y desactiva cíclicamente hasta que alguien la desarme, no es tolerable. Imaginemos que nos ausentamos por vacaciones durante 15 días, y que entra un intruso, la alarma se activa y el intruso huye; el sistema debería poder discernir que ya cesó el intrusismo y debería dejar de sonar, pero seguir alertada ante la posiblidad de que se vuelva a producir una nueva entrada al recinto protegido. En el diseño de las alarmas que presento aquí he tenido en cuenta este problema, y para solucionarlo prescindí de cualquier tipo de detector por ruptura, tales como los que se sitúan en puertas y ventanas; el motivo es que si el intruso deja una puerta abierta, el detector quedaría igualmente activado y la alarma sonaría indefinidamente. Esto lo he prevenido utilizando sólo y exclusivamente sensores de movimiento (véase imagen abajo), los cuales detectan cualquier presencia que se realice al entrar o aproximarse a la zona protegida, aunque una puerta o ventana haya quedado abierta. Cuando no exista presencia de personas, la alarma permanece siempre en alerta a la espera de cualquier señal de movimiento, instante en el que la sirena se activará durante el tiempo que tenga programado.

– En cuanto a la activación y desactivación, estos sistemas de alarma están dotados con teclados de control de acceso, tanto por introducción manual de la contraseña como por telemando o tarjeta (RFID). Esto resulta muy cómodo, ya que evitamos tener que situar interruptores ocultos en algún lugar próximo, y que podrían ser localizados por un intruso. Ver abajo el funcionamiento del teclado.

ELEMENTOS EXTERNOS COMUNES A TODOS LOS CIRCUITOS

El teclado de armado y desarmado (RFID Control Access)

Este teclado no lo vamos a montar nosotros (véase la imagen), pues en este caso resulta más económico adquirirlo (cuesta entre unos 10 y un máximo de 20 euros en eBay, en comercios orientales). A pesar de ser tan barato, se trata en realidad de un completo sistema de acceso por contraseña que permite tres modos de funcionamiento: 1) Mediante una tarjeta o un pequeño telemando de llavero (el aparato lo suelen vender con 5 ó 10 telemandos de llavero ya incluidos, pero también se pueden adquirir tarjetas programables sueltas); 2) Mediante contraseña (marcando los dígitos directamente sobre el teclado); 3) Mediante la combinación de ambos métodos, o sea pasando la tarjeta o telemando y marcando la contraseña. El método de tarjeta o telemando es muy cómodo de utilizar, pues sólo hay que acercarla al panel del teclado a unos 10 cm y automáticamente será leída mediante radiofrecuencia y comprobada la autorización, enviando la señal a la alarma para su desactivación. Las tarjetas o el telemando se programan previamente en el propio teclado y ya sirven para siempre, pues ambos conservan la información en una memoria interna no volátil.

 

Además de lo dicho, este teclado cumple más funciones que aquí apenas nos serán útiles, pero que al venir ya instaladas de serie no está de más comentarlas: el circuito se trata en realidad de un panel de control de acceso para cerraduras eléctricas (que aquí la usaremos sólo para desactivar la alarma), y el propio teclado no es más que la llave electrónica que permite abrir la puerta. Seguramente, habréis visto en más de una ocasión esas puertas que sólo se abren cuando la persona que intenta acceder está autorizada, introduciendo previamente la contraseña o pasando una tarjeta. Pues bien, este teclado permite autorizar hasta 500 personas distintas, o sea 500 tarjetas o telemandos de llavero independientes; la operación de acreditación de cada tarjeta o telemando se realiza desde el propio teclado para cada persona, y queda grabada en una memoria interna que no se borra aunque falte la energía eléctrica. En cualquier momento se puede eliminar una acreditación para que la persona que porte la tarjeta se le niegue el acceso, pero no así al resto de personas que sigan acreditadas.

Obvia decir que aquí no vamos a utilizar estas funciones, pues al tratarse de una alarma de hogar todos los miembros de la familia que tengan llave de entrada utilizarían la misma contraseña, por tanto no nos sería útil; en este caso podemos intercambiar los telemandos o tarjetas con otro familiar que tenga acceso a la vivienda porque todos comparten la misma contraseña. Así que la única función que aprovecharemos de este teclado será la activación y desactivación de la alarma al salir y entrar a la vivienda, respectivamente.

Sensor de movimiento

Como comenté, el sensor de movimiento será el elemento que utilizaremos para activar la alarma cuando un intruso se aproxima o entra en la zona protegida. Últimamente estos sensores se vienen utilizando bastante para activar luces al paso y así ahorrar energía, incluso vienen integrados en lámparas por ejemplo para zonas de jardín. Los podemos encontrar en grandes almacenes, comercios de electrónica, o directamente en Internet. No son caros, se pueden adquirir en Europa por menos de 20 euros, pero el que muestro en la imagen lo conseguí por 8 euros en Hong Kong, incluidos los portes. Suelen incorporar un relé interno con terminales, que nos permite conectar cargas (luces, sirenas, o cualquier otro elemento de cierta potencia). En nuestro caso ese relé se utilizará para cerrar o abrir unos contactos (depende de si utilizamos una configuración NC –normalmente cerrado– o NA –normalmente abierto) que activará la alarma cuando el sensor detecte movimiento.

Batería y cargador

La batería es de plomo-gel, de 12V y al menos 7 amperios. En el caso del cargador tampoco nos vamos a complicar construyéndolo, pues podemos adquirir un alimentador para ordenador portátil por menos de 20 euros, con salida de 15V o 17V (se precisa que tenga una salida de al menos 14,4V para que pueda cargar la batería).

Abajo podemos ver un adaptador-cargador de batería Toshiba de 15V, y una batería de plomo-gel hermética (no necesita mantenimiento) de 12V y 7A. Ambos componentes los adquirí en eBay nuevos por un total de 31 euros.

 

Caja de montaje

Las cajas de montaje no son lo más económico de los materiales que necesitamos, pues se requiere que sea específica para montajes electrónicos. Las hay metálicas (aluminio sobre todo) y de materiales plásticos. Éstas últimas son más económicas que las metálicas pero yo las prefiero. El tamaño encarece lógicamente la caja, pero el circuito de nuestra alarma no necesita ser mayor de 115×80 para alojar todos los componentes internos. La caja de la imagen es de 117×90 mm, y la adquirí muy económica (menos de 10 euros) en Gran Bretaña, vía eBay.

Placas de circuito impreso

Las placas de circuito impreso son fundamentales para montar los componentes internos de nuestra alarma. Lo ideal, sería fabricarnos nosotros mismos el circuito. En mis tiempos los métodos que disponíamos eran el rotulador aislante para dibujar el circuito sobre la placa, y el cloruro férrico para atacar la placa y disolver las partes de cobre no dibujadas. Hoy en día se utilizan placas fotosensibles sobre las que podemos situar una plantilla transparente, insolarla y tras un revelado (que podemos hacer en nuestro hogar sin ningún problema) sumergirla en un atacador rápido que nos dejará la placa lista para perforar y soldar los componentes.

Pero, lo dicho es demasiado trabajo y tal vez complicación para los que sóis iniciados en este mundillo del frikismo electrónico. En su lugar os propongo otro método: la placa Stripboard también llamada antiguamente Uniprint. Estas placas, que podéis ver en la imagen, suelen ser de baquelita o fibra de vidrio, y tienen por la cara inferior tiras de cobre paralelas con perforaciones separadas por una medida estándar. Nosotros sólo tenemos que montar los componentes por la parte superior sobre un esquema de conexión que tenemos que diseñar previamente. Para unir partes del circuito podemos soldar puentes con hilo de cobre rígido, y para separar otras partes se pueden interrumpir las tiras de cobre limándolas un poco hasta que quede a la vista la superficie del material aislante (la citada baquelita o fibra de vidrio).

Las placas que se pueden ver en la imagen me costaron todas 8 euros en eBay de Gran Bretaña, pero para nuestro circuito sólo necesitaremos una de ellas, así que si podemos amortizar las placas sobrantes en otros montajes habremos ahorrado bastante dinero.

Sirena de 110 db

Me inclino por una sirena por ser otro elemento muy económico (me costó 9 euros, con portes incluidos), que podemos adquirir igualmente en eBay. Sus 110 db son suficientes para llamar la atención de un vecindario de que «algo sucede» en la casa de al lado. Si lo deseamos, para el campo podemos complementar la sirena adquiriendo también una lámpara destellante rotatoria para llamar la atención del vecindario durante la noche.

FUNCIONAMIENTO DE LA ALDO1

Los componentes activos

Este circuito, al estar pensado para una casa de campo, se activa y desactiva mediante un teclado que podemos instalar junto a la puerta de entrada a la vivienda, en otro lugar más discreto, o incluso en el interior de la casa pegado a la puerta de entrada (el control se haría mediante RFID, acercando el telemando a la puerta por su parte exterior).

Como podemos observar, incluye dos circuitos integrados, uno de ellos (el NE555) es un componente famosísimo que cosechó un gran éxito desde que nació, y sigue utilizándose ampliamente para numerosos tipos de diseños. Según quién lo fabrique lo podemos encontrar con distintas denominaciones, pero todos llevan el mismo número (555). Así, puede ser LM555, UA555, TLC555, etc. La función original de este circuito fue la de servir como temporizador de precisión (timer), pero los diseñadores y frikis de la electrónica en general pronto le encontraron un sin fin de usos distintos, incluso para aplicaciones de radio. En nuestro caso, usaremos el 555 configurado como multivibrador monoestable, es decir, como un temporizador que nos entregue un periodo de tiempo determinado para la función de la sirena de alarma.

El otro integrado es un regulador de tensión uA7812, igualmente muy conocido, que utilizaremos para suministrar 12V regulados y cortocircuitables al teclado de control.

También podemos ver en el circuito cuatro transistores BC337, un tiristor C106D y dos relés. Los transistores realizan funciones varias, en un caso para descargar un condensador automáticamente, en otro para forzar la alimentación al armar el sistema, y en otro para activar el relé de alarma. El tiristor es un componente utilizado para mantener alimentación permanente al circuito mientras esté armado el sistema. Por su parte, los dos relés hacen funciones de conmutación; uno de ellos permite activar la sirena de alarma, y el otro es utilizado para desarmar el sistema a través del teclado.

El resto de componentes que podemos ver en el esquema son pasivos, tales como resistencias, condensadores, diodos LED y terminales de conexión.

El funcionamiento paso a paso

Con la alarma en situación de reposo (desarmada) los relés están desactivados y los únicos componentes que reciben tensión (a través del terminal «+12V batería») es la patilla «IN» del regulador 7812, el ánodo del tiristor D4, y uno de los extremos de los relés RL1 y RL2. En consecuencia el teclado externo recibe alimentación del regulador a través del terminal «+12V teclado». Si en este momento, a través de un pulsador alojado en el propio teclado, cerramos el + de la alimentación y el terminal de la resistencia R5 (el de «Armado»), haremos llegar un voltaje positivo a la puerta (punto 3) del tiristor D4, que lo hará conducir. Al tratarse de un tiristor, un vez comienza a conducir se autoalimenta (técnicamente se dice que queda cebado), y no dejará de conducir nunca a menos que cortemos la alimentación del ánodo o abramos el cátodo, o que la corriente que circula por él baje de un determinado nivel llamado de «mantenimiento». Para que se mantenga siempre esa corriente de mantenimiento y el tiristor no se descebe, añadimos una resistencia en su cátodo (R6) de 220 ohmios, cerrando así el circuito a masa. De esta forma el sistema queda «armado», es decir, en alerta para detectar cualquier intrusión en la zona que protegen los sensores de movimiento. Sabemos que está armado, porque el diodo LED D1, de color amarillo, está iluminado.

Aunque lo veremos más adelante, podemos observar que el tiristor entrega los +12V de la fuente a través de los contactos 3 y 4 del relé RL2, este relé está casi siempre en reposo y sólo se activará durante un breve tiempo cuando necesitemos desarmar el sistema, abriendo el cátodo del tiristor para que deje de conducir. También podemos observar que entre la puerta del tiristor y su salida hay un condensador electrolítico (C2), su misión es mantener un positivo en la puerta durante un breve tiempo (apenas un segundo), en el caso de que se produjese un pico de tensión inversa, lo cual podría descebar al tiristor y desarmar el sistema de forma indeseada.

Antes de continuar, he de aclarar que el diodo LED amarillo, los pulsadores, la sirena y la batería que se pueden observar en el esquema, no existen físicamente ahí, y sólo se muestran para comprender mejor el funcionamiento del circuito. En realidad, esos componentes son una réplica de los que están situados fuera de la caja, por ejemplo, el diodo led amarillo y el pulsador de armado se ubican en el frontal del teclado; el pulsador de desarmado son en realidad dos contactos de un relé interno del teclado que se cierran cuando introducimos correctamente la contraseña, enviando la orden de desactivación al sistema; la batería se ubica en las proximidades de la caja de la alarma; y la sirena se ubica en un lugar preferiblemente alto e inaccesible para el intruso.

En la situación actual el sistema está armado y listo para procesar cualquier señal de intrusismo en la zona protegida. Esa señal la ofrecen los sensores de movimiento que deberán estar situados preferiblemente en aquellas zonas susceptibles de ser allanadas por un intruso, por ejemplo justo detrás de la puerta de entrada a la vivienda, en habitaciones cuyas ventanas estén a poca altura, etc.

Si ahora observamos el esquema, veremos que la resistencia R9 tiene el extremo izquierdo conectado a los 12V provenientes del tiristor D4; ese voltaje llega a través de la citada resistencia al terminal «contacto 1 sensores», pero cuando un sensor de movimiento detecta presencia un relé interno del propio sensor cierra dos contactos, y envía ese corto al sistema a través del otro terminal «contacto 2 sensores», es decir, ambos contactos 1 y 2 quedan cortocircuitados. En consecuencia, los 12V de la fuente llegan a través del contacto 2 a la base del transistor Q4.

Q4 es un transistor NPN, eso quiere decir que conducirá si recibe un voltaje positivo en su base.

Antes de continuar, haré un inciso para explicaros unos trucos de friki electrónico que os ayudará a entender eso de la condución de los transistores, y lo de NPN y PNP.

Un transistor NPN se diferencia de uno PNP sólo en la polaridad de sus uniones internas; en un esquema se distingue por la orientación de la flecha, si está hacia fuera es NPN y si está hacia dentro es PNP. Para identificar en un esquema qué tipo de transistor estás viendo, simplemente fíjate hacia donde apunta la flecha y aplica el siguiente truco: si la flecha (P)incha es un transistor (P)NP, y si la flecha (N)o (P)incha es un transitor (N)(P)N. En cuanto a la polaridad de la corriente, si tomamos como base que los electrones circulan del polo negativo de la fuente (-) hacia el polo positivo (+), en el caso de un transitor NPN los electrones circularán del emisor hacia el colector, mientras que en uno PNP lo harán de colector hacia emisor. Ojo, siempre circulan en sentido contrario al de la flecha.

Recuperando mi explicación, como dije un transitor NPN conducirá si la base recibe un voltaje positivo (si fuera PNP conduciría sólo si el voltaje es negativo). Para resumirlo aún más aplica la siguiente regla: un transistor, sea del tipo que sea, conduce siempre que su base esté a potencial de colector, y dejará de conducir cuando esté a potencial de emisor. Por tanto, en el caso de Q4, si te fijas el colector está conectado al polo positivo de la fuente (a través del tiristor), y a la base le llega también un voltaje positivo a través del corto de los contactos y R9. Por tanto, aplicando la regla, el potencial positivo de base y de colector de Q4 hacen que conduzca.

En esta situación, con Q4 conduciendo, el positivo de la fuente llega a las patillas 4 y 8 del integrado NE555 y lo activa, entregando un voltaje positivo a la salida (patilla 3). El diodo LED rojo queda alimentado a través de R3 y se ilumina, indicando que la alarma ha sido activada. Obviamente en estas condiciones la sirena tendría que comenzar a sonar, para ello entran en juego los transistores Q3, Q1 y el relé RL1.

Q3 y Q1 son los encargados de activar el relé de la sirena RL1. Ambos transistores están montados en forma de puerta lógica «Y», es decir, el relé no se activará hasta que Q1 «Y» Q2 conduzcan a la vez. Si sólo conduce uno de ellos el relé no se activará. Q3 es el encargado de dar salida positiva cuando el integrado 555 se active ante una señal de los sensores de movimiento. Por su parte, Q1 es el encargado de habilitar esa salida positiva de Q3 «sólo» cuando el sistema esté armado, es decir, cuando el tiristor esté conduciendo y entregando voltaje al sistema. Por tanto, si ambas condiciones se cumplen (555 activado «Y» sistema armado = Q3 «Y» Q1 conduciendo), el relé RL1 se activará y cerrará sus contactos 3 y 5, alimentando la sirena de alarma, la cual funcionará durante el tiempo que el 555 tenga programado; el cómo lo hace lo veremos más adelante.

Observemos, que al cerrarse los contactos 3 y 5 del relé, además de dar alimentación de +12V a la sirena, también se entregan esos +12V a las patillas 4 y 8 del integrado 555. Recordemos que alimentando esas patillas el integrado quedaba activado. En este caso lo que hacemos con esa alimentación es enclavarlo, de esa forma evitamos que la sirena deje de sonar si desaparece el corto que llega a Q4 procedente de los contactos de los sensores de movimiento. Asi, el relé permanecerá activado durante todo el tiempo que el 555 le haga llegar su salida positiva, gracias a que está a su vez realimentado a través de los propios contactos del relé.

Veamos ahora cómo se produce la temporización. Si observamos, el 555 tiene un circuito serie RC conectado a las patillas 2 y 6, compuesto por la resistencia variable VR1 (de 1 megohm) y el condensador electrolítico C1 (de 220 uF). Mediante VR1 podemos ajustar el tiempo de carga de C1 y así decidir cuánto tiempo funcionará la sirena; un minuto y medio puede ser adecuado. En el momento que las patillas 4 y 8 del 555 reciban sus +12V, habrá también una salida positiva en la patilla 3, activándose el relé si se cumplen las condiciones que ya expliqué arriba. Al mismo tiempo el condensador C1 comenzará a cargarse a través de la resistencia VR1, y cuando se haya completado la carga la salida de la patilla 3 caerá y el relé se desactivará.

Observemos también, que en paralelo con el condensador C1 tenemos el transistor Q2. Este transistor tiene la única misión de descargar rápidamente el condensador C1 nada más desactivarse después de parar la sirena. Eso es necesario para dejar el circuito listo para un nuevo disparo, en el caso de que se reciban nuevos cortos desde los sensores de movimiento. La forma en cómo se produce la descarga del condensador es sencilla de entender: cuando el relé RL1 está desactivado, las patillas 3 y 4 están puenteadas, entregando +12V de la fuente a la base de Q2, a través de la resistencia R2. Recordemos que un transistor conduce si la base está a potencial de colector, y dado que Q2 tiene su colector al polo positivo de C1 y también de la fuente a través de VR1, conducirá sin ninguna dificultad. El efecto inmediato de eso, es que C1 tendrá un camino para descargarse rápidamente a través de Q2.

En esa situación, si ahora recibiésemos un nuevo corto de los contactos de los sensores de movimiento, al encontrarse el condensador C1 descargado totalmente, de nuevo se repitiría el ciclo ya descrito y la sirena volvería a sonar durante otro periodo del tiempo programado. Además, al activarse de nuevo el relé RL1, los contactos 3 y 5 quedarían abiertos, Q2 dejaría de recibir el positivo en su base y no conduciría, dejando libre al condensador C1 para que pueda cargarse sin dificultad. Cuando esté totalmente cargado y el relé se desactive, el proceso de descarga se repetirá nuevamente y otro ciclo comenzará.

Para desarmar el sistema tenemos que hacerlo mediante el teclado, sea introduciendo la contraseña o acercando el telemando a unos 10 cm. Al hacerlo, el relé RL2 recibe durante unos segundos +12V a través del terminal «desarmado», activándose y abriendo sus contactos 3 y 4, con lo cual el cátodo del tiristor queda abierto y corta la alimentación al sistema. En consecuencia, aunque unos segundos después vuelvan a cerrarse los contactos del relé, el tiristor ya queda descebado y no conducirá. La única forma de que vuelva a conducir es armando de nuevo el sistema presionando el pulsador de armado.

ALDO 1 MEJORADA

Abajo os dejo otra versión de la Aldo1, mejorada en cuanto al método de armado, también para utilizar con un teclado externo, o interno (ubicado en la cara interior de la puerta principal). En ella se automatiza más el proceso mediante un circuito flip-flop (el sistema se arma al introducir una primera vez la contraseña o acercar la tarjeta RFID, y se desarma al hacer la misma operación por segunda vez); también incorpora un circuito añadido para un zumbador, de forma que podamos identificar sonoramente cuando el sistema ha quedado armado y listo para detectar un intrusismo.

 

ALDO 1 CON LLAVE

Durante los primeros días de publicación de este artículo, un usuario me planteó qué circuito de los propuestos sería el más adecuado para un local comercial, teniendo en cuenta que en su país de residencia le resultaba muy complicado adquirir algunos componentes, como el teclado. En consecuencia he diseñado una tercera versión de la Aldo1 pero con llave, cuyo esquema podéis ver abajo, y emularlo en el LiveWire si lo deseáis, descargando el archivo que hay al pie.

Funcionamiento de la Aldo 1 con llave

 

Este circuito es, técnicamente, el más simple de todos los que propongo aquí, aunque sus funciones son similares a las demás. Las diferencias estriban en la forma de armar y desarmar el sistema, la cual se simplifica notablemente al utilizar para ese cometido un simple interruptor de llave. Este interruptor se instala en una caja empotrada en la pared de entrada al local, de forma que la cerradura sea accesible desde el exterior. El usuario que tenga autorizado el cierre del local sólo tiene que introducir su llave al salir y girar de la misma forma que se cierra una puerta, al momento el sistema quedará armado y listo para detectar cualquier intrusismo. El circuito incluye un diodo led de color amarillo, que se puede instalar exteriormente en la misma caja de la llave, y así poder confirmar que el sistema ha quedado armado.

 

Estando el sistema en la posición de armado, si alguien entrase en el local, sea forzando la puerta, una ventana o mediante cualquier otro método, el sensor de presencia se activará y sus contactos (que están normalmente cerrados) identificados en el esquema como SW2, se abrirán y permitirán que la base del transistor Q2 reciba un voltaje positivo a través de la resistencia R3. Al quedar la base de Q2 a potencial de colector, conducirá en saturación, poniendo un voltaje positivo en el emisor, que llegará a través de R5 a la puerta del tiristor D5. Este tiristor recibe el terminal positivo de la fuente en el ánodo a través de los contactos del relé RL1, que está de momento desactivado, y al llegarle el pulso positivo a su puerta conducirá y quedará enclavado, es decir, aunque cese ese pulso el tiristor se mantendrá conduciendo hasta que los contactos del relé se abran y deje de alimentar su ánodo.

 

Al conducir el tiristor, el integrado IC1 es alimentado con los 12V de la fuente, y por la forma en que está configurado inmediatamente pone un nivel alto en la patilla 3, lo cual hace conducir al transitor Q1, activando el relé RL1. En estos momentos, los contactos que alimentaban el ánodo del tiristor se abren, pero a su vez se cierran otros contactos que hacen que el relé se enclave a si mismo, es decir, se autoalimenta a través de sus propios contactos cerrados; al mismo tiempo, la sirena recibe 12V y entra en funcionamiento. El tiristor ha dejado de conducir (al abrirse los contactos que lo alimentaban) pero el integrado IC1 sigue recibiendo alimentación a través de los otros contactos cerrados. Esto significa, que si el sensor de movimiento deja de detectar la presencia de alguien en la estancia, eso no afecta para nada al funcionamiento de la alarma, cuya sirena seguirá en función hasta que la patilla 3 del integrado IC1 no entre en nivel bajo. Esto sucederá cuando el condesador C2 se haya cargado completamente a través de la resistencia variable VR1, la cual habrá que ajustar una sola vez para establecer el tiempo máximo que la sirena estará sonando. Por ejemplo, se puede ajustar para que funcione durante 90 segundos.

 

Cuando el integrado IC1 ha completado la temporización (condensador C2 totalmente cargado), el relé se desactivará, los contactos del ánodo del tiristor volverán a recibir voltaje positivo de la fuente (aunque no conducirá todavía) y, en principio, la sirena dejará de sonar, pero sólo si el sensor de movimiento no ha detectado presencia, si fuera así de nuevo los contactos SW2 se abrirían y otra vez comenzaría el ciclo (tiristor se activa, IC1 activa RL1, se autoenclava…, etc.) En definitiva, el sistema queda siempre alerta tras un disparo de alarma, listo para detectar un nuevo intrusismo.

 

Cuando el usuario desea entrar al local, lo único que tiene que hacer es desarmar el sistema mediante la llave, y el led amarillo se apagará.

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Abajo os dejo otro esquema de una alarma más compleja, que he llamado ALDO3 y que podrá utilizarse tanto con control interno como externo, aunque está pensada para ubicarla en el interior de la vivienda, dotando por tanto temporizadores de entrada y salida.

 

PROTOTIPOS:

Podéis descargar los prototipos anteriores en el siguiente enlace: https://www.natureduca.com/images_blog/cienciaytecno/alarmas_aldo.rar
Están diseñados para ser emulados en LiveWire.

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Se autoriza el montaje y uso de los circuitos propuestos aquí sólo a particulares (no se pueden comercializar u obtener un beneficio con su venta) – El documento de propiedad de estos circuitos está registrado en Safe Creative.

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