![4.2 PROYECTO Y DETALLES
CONEXIÓN DE CABLES:
1. MOTOSERVO:
a. POWER: Cable Rojo al puerto 5v y Cable Negro al puerto
GND
b. DIGITAL: Cable Naranja al Pin ⁓10
2. I2c lcd 16*2:
a. POWER: Cable Rojo al puerto 5v y Cable Negro al puerto
GND
b. ANALOG IN: Cable Amrillo al Pin A4 y Cable Verde al Pin
A5
3. TECLADO MATRICIAL 4X4:
a. DIGITAL: Desde el Puerto 2 hasta el Puerto ⁓9
PROGRAMACION DEL ARDUINO:Cargamos el siguiente codigo al
arduino uno
//LCD config
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
LiquidCrystal_I2Clcd(0x3f,20,4);
#include <Servo.h>
#include <Keypad.h>
//Variables
int mot_min = 90; //min servoangle (setyours)
int mot_max = 180; //Max servo angle (setyours)
int character = 0;
int activated =0;
char Str[16] = {' ', ' ', ' ',' ',' ', ' ','-','*','*','*',' ', ' ', ' ',' ',' ', ' '};
//Pins
Servo myservo;
int buzzer=11; //pin for the buzzerbeep](https://image.slidesharecdn.com/sistemabiometrico-190331183800/85/Proyecto-Tecnico-9-320.jpg)
![int external = 12; //pin to inside open
int internal = 13; //pin to inside close
//Keypad config
const byte ROWS = 4; //four rows
const byte COLS = 4; //four columns
//define the cymbols on the buttons ofthe keypads
char hexaKeys[ROWS][COLS]={
{'1','4','7','*'},
{'2','5','8','0'},
{'3','6','9','#'},
{'A','B','C','D'}
};
byte rowPins[ROWS]= {5, 4, 3, 2}; //connect to the row pinoutsof the keypad
byte colPins[COLS]= {9, 8, 7, 6}; //connect to the column pinoutsof the keypad
//initialize an instance of class NewKeypad
Keypad customKeypad= Keypad( makeKeymap(hexaKeys),rowPins,colPins,ROWS,COLS);
void setup(){
myservo.attach(10); //attach the servo to pin D10
pinMode(buzzer,OUTPUT);
pinMode(external,INPUT);
pinMode(internal,INPUT);
//Init the screenand print the first text
lcd.init();
lcd.backlight();
lcd.clear();
lcd.print(" PASSWORD");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(" -*** ");
//put the servo inthe close positionfirst
myservo.write(mot_min);
}
void loop(){
///////////////EMERGENCY OPEN/CLOSE/////////
if(digitalRead(external))
{
myservo.write(mot_max);
lcd.clear();](https://image.slidesharecdn.com/sistemabiometrico-190331183800/85/Proyecto-Tecnico-10-320.jpg)
![lcd.setCursor(2,0);
lcd.print("INSIDE OPEN");
activated = 2;
analogWrite(buzzer,240);
delay(250);
analogWrite(buzzer,200);
delay(250);
analogWrite(buzzer,180);
delay(250);
analogWrite(buzzer,250);
delay(250);
analogWrite(buzzer,LOW);
lcd.clear();
lcd.setCursor(4,0);
lcd.print("WELLCOME");
lcd.setCursor(2,1);
lcd.print("ELECTRONOOBS");
lcd.clear();
lcd.setCursor(3,0);
lcd.print("DOOR OPEN");
lcd.setCursor(2,1);
lcd.print("ELECTRONOOBS");
delay(500);
}
if(digitalRead(internal))
{
myservo.write(mot_min);
activated = 0;
character=0;
Str[6]= '-';
Str[7]= '*';
Str[8]= '*';
Str[9]= '*';
Str[10]= ' ';
lcd.clear();](https://image.slidesharecdn.com/sistemabiometrico-190331183800/85/Proyecto-Tecnico-11-320.jpg)
![lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(" PASSWORD");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(Str);
}
///////////////KEYPAD OPEN/CLOSE////////////
char customKey = customKeypad.getKey();//thisfunctionreadsthe presedkey
if(customKey){
if (character ==0)
{
Serial.println(customKey);
Str[6]= customKey;
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(" PASSWORD");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(Str);
}
if (character ==1)
{
Serial.println(customKey);
Str[7]= customKey;
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(" PASSWORD");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(Str);
}
if (character ==2)
{
Serial.println(customKey);
Str[8]= customKey;
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(" PASSWORD");](https://image.slidesharecdn.com/sistemabiometrico-190331183800/85/Proyecto-Tecnico-12-320.jpg)
![lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(Str);
}
if (character ==3)
{
Serial.println(customKey);
Str[9]= customKey;
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(" PASSWORD");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(Str);
}
if (character ==4)
{
Serial.println(customKey);
Str[10]= customKey;
activated=1;
}
character=character+1;
}
if(activated == 1)
{
/*Change your password below!!!
Change each of Str[6], Str[7], Str[8], Str[9]*/
if(Str[10]='A' && character==5 && Str[6]=='1' && Str[7]=='0' && Str[8]=='0' && Str[9]=='1' )
{
myservo.write(mot_max);
lcd.clear();
lcd.setCursor(4,0);
lcd.print("ACCEPTED");
activated = 2;
analogWrite(buzzer,240);
delay(250);
analogWrite(buzzer,200);](https://image.slidesharecdn.com/sistemabiometrico-190331183800/85/Proyecto-Tecnico-13-320.jpg)
![delay(250);
analogWrite(buzzer,180);
delay(250);
analogWrite(buzzer,250);
delay(250);
analogWrite(buzzer,LOW);
delay(1000);
lcd.clear();
lcd.setCursor(4,0);
lcd.print("WELCOME");
delay(500);
lcd.setCursor(2,1);
lcd.print("DOCENTE");
delay(1000);
lcd.clear();
lcd.setCursor(3,0);
lcd.print("DOOR OPEN");
lcd.setCursor(2,1);
lcd.print("DOCENTE");
}
else
{
lcd.clear();
lcd.setCursor(1,0);
lcd.print("PASSWORDERROR");
lcd.setCursor(3,1);
lcd.print("TRY AGAIN");
analogWrite(buzzer,150);
delay(3000);
analogWrite(buzzer,LOW);
character=0;
Str[6]= '-';
Str[7]= '*';
Str[8]= '*';
Str[9]= '*';
Str[10]= ' ';
activated = 0;
lcd.clear();
lcd.setCursor(4,0);](https://image.slidesharecdn.com/sistemabiometrico-190331183800/85/Proyecto-Tecnico-14-320.jpg)
![lcd.print("PASSWORD");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(Str);
}
}
if(activated == 2)
{
if(customKey== 'B' )
{
myservo.write(mot_min);
activated = 0;
character=0;
Str[6]= '-';
Str[7]= '*';
Str[8]= '*';
Str[9]= '*';
Str[10]= ' ';
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(" PASSWORD");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(Str);
}
}
}](https://image.slidesharecdn.com/sistemabiometrico-190331183800/85/Proyecto-Tecnico-15-320.jpg)
Proyecto Técnico
- 1. I.E TECNICA CATUMARE 2019 PROYECTO TECNICO DE LA FERIA TECNICO EN SISTEMAS IVONN CAMILA CASTELBLANCO MARYI XIMENA DUARTE QUINTERO MARLON ANDRES HENAO HINCAPIE JULIANA VALENTINA TRUJILLO PADILLA CURSO: 10-1 DOC: OMAR ROJAS
- 2. INDICE 1. INTRODUCCIÓN............................................................................................................3 2. ANTECEDENTES............................................................................................................4 3. DATOS TÉCNICOS.........................................................................................................5 4.1 PLANOS DEL PROYECTO ..............................................................................................8 4.2 PROYECTO Y DETALLES...............................................................................................9 4.3 ESQUEMAS..................................................................................................................... 16 4.4 LISTA DE COMPONENTES........................................................................................... 16 5. PROCESO DE FABRICACION ........................................................................................ 16 6. PRESUPUESTO................................................................................................................. 17 7. REFERENCIAS................................................................................................................. 18 8. CONCLUSIONES.............................................................................................................. 18
- 3. 1. INTRODUCCIÓN Con la evolución de las tecnologías asociadas a la información, nuestra sociedad está cada día mas conectada eléctronicamente. Labores que tradicionalmente se realizaban por el ser humano, ahora son automatizadas. Pretendemos un sistema de seguridad con clave de 4 digitos para brindarle mayor seguridad a los computadores del salón 23 en donde solo tengan acceso el docente encargado y los monitores bajo la supervision del docente.
- 4. 2. ANTECEDENTES En el año 1942 la empresa siemens AG ha desarrollado un circuito cerrado de televisión para el ejército alemán, la idea de crear este sistema de vigilancia era para hacer el seguimiento del lanzamiento de misiles V2, así también pero en américa, el ejército de los Estados Unidos desarrollo un sistema similar para poder seguir las pruebas nucleares desde una distancia segura, lo que alejaba del peligro de la radiación a los que ejecutan dichas pruebas este tipo de sistemas fueron utilizados solo por los gobiernos y sus ejércitos pasaron muchos años para que estos sistemas se comercializaran en beneficio de los ciudadanos del común y empresas privadas. Ya en el año 1949 se comercializo el primer sistema de CCTV a través de la empresa Vericon, en ese momento y al no estar la nueva tecnología bien desarrollada, por ejemplo al no disponer de un sistema de grabación de imagen, el monitoreo se hacía de manera continuada y no fue sino hasta el año 1951 que se desarrolló la nueva tecnología que permitía grabar y almacenar las imágenes en una cinta de video que fue bautizada con el nombre de VTR. Ya en los años posteriores los sistemas al ser comercializados empezaron a ser utilizados por entidades públicas y militares, ya las empresas privadas empezaron a darle el uso que las volvió primordiales y es el monitoreo constante de los espacios para generar seguridad dentro de sus instalaciones, lo que si es cierto en este entonces es que las tazas de criminalidad e inseguridad no bajaron, pero ya posteriormente al momento de la investigación para dar con el paradero de los delincuentes fueron de gran ayuda pues en estos sistemas quedaría grabada las fisionomía de los criminales y buscarlos fue una tarea más fácil, uno de los primeros gobiernos que hizo uso de este tipo de sistemas para monitorear el tráfico y algunas manifestaciones fue el gobierno británico ya que en la isla por esta época habría muchos desordenes sociales e inseguridad, ya viendo la efectividad de los sistemas de vigilancia se dieron a la tarea de usarlos con otros fines de monitoreo y a instalar más cámaras en más áreas de control.
- 5. 3. DATOS TÉCNICOS ARDUINO UNO: La arduino Uno es una board basada en un microcontrolador Atmega328. Tiene 14 pines de entrada/salida digital (de los cuales 4 pueden ser utilizados para salidas PWM), 6 entradas análogas, un resonador cerámico de 16 MHz, un conector para USB tipo hembra, un Jack para fuente de Poder, un conector ICSP y un botón reset. Tiene todo lo necesario para manejar el controlador, simplemente conectamos al computador por medio del cable USB o una fuente de poder externa, que puede ser un adaptador AC-DC o una batería, cabe aclarar que si se alimenta a través del cable USB en el ordenador no es necesario una fuente externa. Para programar la board se necesita el IDE Arduino. Microcontrolador ATmega328 Voltaje Operativo 5v Voltaje de Entrada 7 – 12 v Pines de Entradas/Salidas Digital 14 (De las cuales6 son salidasPWM) Pines de Entradas Análogas 6 Memoria Flash 32 KB (ATmega328) de los cuales 0,5 KB es usado por Bootloader SRAM 2 KB (ATmega328) EEPROM 1 KB (ATmega328) Velocidad del Reloj 16 HZ. TECLADO MATRICIAL 4X4: Teclado matricial de 4 filas y 4 columnas para un total de 16 teclas. El teclado es tipo membrana, por lo que entre sus CARACTERISTICAS
- 6. ventajas se encuentra el poco espacio que requiere para ser instalado. Puede ser conectado a cualquier microcontrolador o tarjetas de desarrollo como Arduino. El teclado matricial 4x4 está constituido por una matriz de pulsadores dispuestos en filas (A,B,C,D) y columnas (1,2,3,4), con la intención de reducir el número de pines necesarios para su conexión. Las 16 teclas necesitan sólo 8 pines del microcontrolador, en lugar de los 16 pines que se requerirían para la conexión de 16 teclas independientes. Para poder leer que tecla ha sido pulsada se debe de utilizar una técnica de barrido y no solo leer un pin de microcontrolador. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS: 16 botonescon organizaciónmatricial (4 filasx 4 columnas) Teclado tipomembrana Mayor resistenciaal agua y al polvo Auto adhesivoen la parte de atrás Tiempode rebote (Bounce time):≤5 ms Máximo voltaje operativo:24 V DC Máxima corriente operativa: 30 mA Resistenciade aislamiento:100 MΩ (@ 100 V) Voltaje que soporta el dieléctrico:250 VRMS (@ 60Hz, por 1 min) Expectativa de vida: 1.000.000 de operaciones Dimensionesdel pad:6.9 x 7.6 cm aprox. Cable de cinta plana de 8.5 cm de largo aprox. (incluidoel conector) Conector tipoDuPont hembra de una fila y 8 contactos con separación estándar 0.1" (2.54mm) Temperatura de operación:0 a 50 °C SERVOMOTOR: El MG996R es de los servos mas conocidos actualmente en tamaño Standard, se usan en todas las aplicaciones que necesiten de gran torque y piñonería metálica. Ademas el 996R es digital y va montado sobre rodamiento. CARACTERISTICAS: Engranajes del metal Teniendo dos hileras de bolas Conector de 300 mm, longitud del cable (12 ") Dimensiones: 40 mm x 19 mm x 43 mm (aprox 1.5 "x 3/4" x 1,5 ") Peso: 55 g (poco más de 2 oz) de Velocidad de funcionamiento: 0.17sec / 60 grados (4.8V sin carga) Velocidad de funcionamiento: 0.13sec / 60 grados (6.0V sin carga) Puesto par: 9 kg-cm (180,5 oz-in) en 4.8V
- 7. Puesto de par: 12 kg-cm (208,3 oz-in) en 6V Voltaje: 4,8 - 7.2Volts Color: Negro Angulo: 180 grados I2C LCD 16*2: El módulo de display LCD IIC 1602 es un módulo LCD de 2 líneas de 16 caracteres con control del contraste el interruptor selector, tiene una luz de fondo e interfaz de comunicación IIC. Para los principiantes de Arduino tiene una interfaz de conexión sencilla, la importancia real de este módulo de LCD simplificará el circuito, este módulo se conecta directamente en el Arduino. ESPECIFICACIONES: Tensión de alimentación: 5V Interfaz: I2C Dirección I2C: 0x20 Definición del pin: GND, VCC, SDA, SCL Ajuste de contraste: potenciómetro El módulo es un módulo de bajo consumo de energía de caracteres LCD con un controlador incorporado El módulo puede ser fácilmente interconectado con un MCU (Arduino e outros) Formato de visualización: 16 caracteres x 2 líneas Módulo de 16x2 de serie LCD completamente montado y probado Texto con retroiluminación Tamaño: 82x35x18mm. PESTILLO: Chapa de seguridad.
- 8. 4.1 PLANOS DEL PROYECTO
- 9. 4.2 PROYECTO Y DETALLES CONEXIÓN DE CABLES: 1. MOTOSERVO: a. POWER: Cable Rojo al puerto 5v y Cable Negro al puerto GND b. DIGITAL: Cable Naranja al Pin ⁓10 2. I2c lcd 16*2: a. POWER: Cable Rojo al puerto 5v y Cable Negro al puerto GND b. ANALOG IN: Cable Amrillo al Pin A4 y Cable Verde al Pin A5 3. TECLADO MATRICIAL 4X4: a. DIGITAL: Desde el Puerto 2 hasta el Puerto ⁓9 PROGRAMACION DEL ARDUINO:Cargamos el siguiente codigo al arduino uno //LCD config #include <Wire.h> #include <LiquidCrystal_I2C.h> LiquidCrystal_I2Clcd(0x3f,20,4); #include <Servo.h> #include <Keypad.h> //Variables int mot_min = 90; //min servoangle (setyours) int mot_max = 180; //Max servo angle (setyours) int character = 0; int activated =0; char Str[16] = {' ', ' ', ' ',' ',' ', ' ','-','*','*','*',' ', ' ', ' ',' ',' ', ' '}; //Pins Servo myservo; int buzzer=11; //pin for the buzzerbeep
- 10. int external = 12; //pin to inside open int internal = 13; //pin to inside close //Keypad config const byte ROWS = 4; //four rows const byte COLS = 4; //four columns //define the cymbols on the buttons ofthe keypads char hexaKeys[ROWS][COLS]={ {'1','4','7','*'}, {'2','5','8','0'}, {'3','6','9','#'}, {'A','B','C','D'} }; byte rowPins[ROWS]= {5, 4, 3, 2}; //connect to the row pinoutsof the keypad byte colPins[COLS]= {9, 8, 7, 6}; //connect to the column pinoutsof the keypad //initialize an instance of class NewKeypad Keypad customKeypad= Keypad( makeKeymap(hexaKeys),rowPins,colPins,ROWS,COLS); void setup(){ myservo.attach(10); //attach the servo to pin D10 pinMode(buzzer,OUTPUT); pinMode(external,INPUT); pinMode(internal,INPUT); //Init the screenand print the first text lcd.init(); lcd.backlight(); lcd.clear(); lcd.print(" PASSWORD"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(" -*** "); //put the servo inthe close positionfirst myservo.write(mot_min); } void loop(){ ///////////////EMERGENCY OPEN/CLOSE///////// if(digitalRead(external)) { myservo.write(mot_max); lcd.clear();
- 11. lcd.setCursor(2,0); lcd.print("INSIDE OPEN"); activated = 2; analogWrite(buzzer,240); delay(250); analogWrite(buzzer,200); delay(250); analogWrite(buzzer,180); delay(250); analogWrite(buzzer,250); delay(250); analogWrite(buzzer,LOW); lcd.clear(); lcd.setCursor(4,0); lcd.print("WELLCOME"); lcd.setCursor(2,1); lcd.print("ELECTRONOOBS"); lcd.clear(); lcd.setCursor(3,0); lcd.print("DOOR OPEN"); lcd.setCursor(2,1); lcd.print("ELECTRONOOBS"); delay(500); } if(digitalRead(internal)) { myservo.write(mot_min); activated = 0; character=0; Str[6]= '-'; Str[7]= '*'; Str[8]= '*'; Str[9]= '*'; Str[10]= ' '; lcd.clear();
- 12. lcd.setCursor(0,0); lcd.print(" PASSWORD"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(Str); } ///////////////KEYPAD OPEN/CLOSE//////////// char customKey = customKeypad.getKey();//thisfunctionreadsthe presedkey if(customKey){ if (character ==0) { Serial.println(customKey); Str[6]= customKey; lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print(" PASSWORD"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(Str); } if (character ==1) { Serial.println(customKey); Str[7]= customKey; lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print(" PASSWORD"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(Str); } if (character ==2) { Serial.println(customKey); Str[8]= customKey; lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print(" PASSWORD");
- 13. lcd.setCursor(0,1); lcd.print(Str); } if (character ==3) { Serial.println(customKey); Str[9]= customKey; lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print(" PASSWORD"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(Str); } if (character ==4) { Serial.println(customKey); Str[10]= customKey; activated=1; } character=character+1; } if(activated == 1) { /*Change your password below!!! Change each of Str[6], Str[7], Str[8], Str[9]*/ if(Str[10]='A' && character==5 && Str[6]=='1' && Str[7]=='0' && Str[8]=='0' && Str[9]=='1' ) { myservo.write(mot_max); lcd.clear(); lcd.setCursor(4,0); lcd.print("ACCEPTED"); activated = 2; analogWrite(buzzer,240); delay(250); analogWrite(buzzer,200);
- 14. delay(250); analogWrite(buzzer,180); delay(250); analogWrite(buzzer,250); delay(250); analogWrite(buzzer,LOW); delay(1000); lcd.clear(); lcd.setCursor(4,0); lcd.print("WELCOME"); delay(500); lcd.setCursor(2,1); lcd.print("DOCENTE"); delay(1000); lcd.clear(); lcd.setCursor(3,0); lcd.print("DOOR OPEN"); lcd.setCursor(2,1); lcd.print("DOCENTE"); } else { lcd.clear(); lcd.setCursor(1,0); lcd.print("PASSWORDERROR"); lcd.setCursor(3,1); lcd.print("TRY AGAIN"); analogWrite(buzzer,150); delay(3000); analogWrite(buzzer,LOW); character=0; Str[6]= '-'; Str[7]= '*'; Str[8]= '*'; Str[9]= '*'; Str[10]= ' '; activated = 0; lcd.clear(); lcd.setCursor(4,0);
- 15. lcd.print("PASSWORD"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(Str); } } if(activated == 2) { if(customKey== 'B' ) { myservo.write(mot_min); activated = 0; character=0; Str[6]= '-'; Str[7]= '*'; Str[8]= '*'; Str[9]= '*'; Str[10]= ' '; lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print(" PASSWORD"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(Str); } } }
- 16. 4.3 ESQUEMAS 4.4 LISTA DE COMPONENTES TIPO DE COMPONENTE NOMBRE Placa de circuitos o microprocesador Arduino Uno Controlador Motoservo Microcontrolador Teclado maricial 4x4 Pantalla I2c lcd 16*2 5. PROCESO DE FABRICACION Empezamos conctando de manera indicada los cables del Servomotor, la pantalla IC LCD 16*2 y el teclado matricial 4x4, una vez hecho esto conectamos el arduino a nuestro computador y cargamos el archivo de programación. Interacción con el usuario Programación Ejecucióndel programa I2C LCD 16*2 Tecladomatricial 4x4 Arduino Motoservo
- 17. Ya cargado la programacion procedemos a desconectar el arduino del computador y ubicamos todo nuestro montaje en la posicion en la que lo queremos dejar y conectamos el pestillo al servomotor por medio de un alambre que sea resistente, conectamos el arduino a una fuente de energia y listo ponemos todo nuestro sistema en funcionamiento. 6. PRESUPUESTO Componente Precio Arduino uno $ 27000 Servomotor $ 6000 I2c lcd 16*2 $ 28000 Teclado matricial 4x4 $ 7000
- 18. 7. REFERENCIAS Recuperado de electronoobs, 5 de julio del 2018, pagina web http://www.electronoobs.com/eng_arduino_tut11.php 8. CONCLUSIONES Hoy endía el usoe implementación de microprocesadores hansidode muchaimportancia y relevancia en nuestras vidas, debidoa la gran versatilidad que ellos poseenal momento de requerir instalar algún algoritmo para poder crear sistemas automatizados. Como podemos observar, para este proyecto se hizo uso exhaustivo de programación además de reinstruirnosencuanto al lenguaje a programar debidoa la complejidaddel objetivo principal de la cerradura. Para terminar este sistema de puerta eléctrica es un proyecto para la vida futura.