Que tal utilizar um sistema codificado de segurança que só permitirá a abertura de uma porta, a partida de um veículo ou o acionamento de um aparelho, por parte do conhecedor (ou conhecedores) do código secreto? Qualquer outra pessoa que tente descobrir o código e pressionar um botão que seja errado, será surpreendida pelo toque de um alarme (ou coisa pior!).
Na entrada de sua casa ou no painel do seu carro, um teclado: somente apertando a sequência certa de teclas (4, por exemplo) é que a porta terá a fechadura liberada ou a campainha tocada e, no caso do carro, a liberação do sistema de partida.
Este é o projeto proposto neste artigo, que pode ainda encontrar muitas outras utilidades interessantes. No caso, são usadas 10 teclas e para a liberação do circuito devem ser apertadas quatro delas em sequência. Isso permite 5040 combinações diferentes e, no caso de um erro qualquer, não há segunda chance: o alarme dispara.
O circuito utiliza integrados C-MOS, o que significa um baixo consumo de corrente na condição de espera, e se caracteriza por usar relês nos controles das cargas. Isso significa um total isolamento do sistema em relação à carga controlada, que pode operar com tensões diferentes e até ter altos consumos.
Outra possibilidade importante deste projeto é a mudança, a qualquer momento, da combinação. Bastará que o leitor "desconfie" de alguém, para mudar a combinação e uma nova sequência ser a que libera o circuito.
CARACTERÍSTICAS
Tensão de alimentação: 6 ou 12V
Consumo de corrente (em espera): menor que 1 mA
Número de combinações: 5040
Circuitos integrados: 3 (C-MOS)
COMO FUNCIONA
Observando o diagrama da chave digital, de imediato notamos a existência de 10 interruptores de pressão e 10 diodos associados, constituindo o teclado decimal. Este teclado possui 10 saídas, cada qual correspondente a um dos dígitos, e uma saída auxiliar que apresentará nível lógico 1 cada vez que uma tecla qualquer for pressionada.
As 10 saídas do teclado são ligadas ao circuito da chave propriamente dito, através de 4 jumpers, nos quais pode ser feita a escolha da programação da chave. Isso é feito pela simples interligação dos pontos A, B, C e D do circuito a qualquer uma das 10 saídas do teclado, conforme mostra a figura 1.
Nesta figura temos um exemplo de interligação, em que a combinação que libera o circuito (acionando o primeiro relê RL1) é 0,1,2, 7.
No circuito lógico da chave encontramos também 4 flip-flops RS dispostos numa configuração um tanto incomum, em que cada um só poderá ser acionado se o anterior estiver também acionado, isto é, saída Q em nível 1 e saída Ǭ em nível 0. Assim, partindo de uma condição inicial como a que ocorre quando o circuito é alimentado pela primeira vez, em que todos os flip-flops se encontram ressetados, somente o primeiro poderá ser disparado, pois os demais precisam ser liberados pela saída complementar (Ǭ) do flip-flop anterior.
Para que isso ocorra, deverá ser pressionado no teclado o número correspondente à entrada do FF número 1, que "setará" através de uma rede RC. Estando o primeiro flip-flop setado, o que significa que o primeiro dígito do código secreto foi acertado, o segundo e somente o segundo flip-flop poderá ser setado pelo pressionar da tecla correta a ele associada na programação.
Este ciclo se repetirá até que o último flip-flop seja acionado, o qual, por sua vez, disparará o relê responsável pelo controle da carga, a qual se deseja proteger pela chave.
Quando se desejar desligar a carga controlada, basta pressionar o RESET que reciclará o primeiro flip-flop e consequentemente todos os demais, até o último que desligará a alimentação do relê.
Resta descrever o sistema de alarme que será acionado caso seja pressionada uma tecla que não faça parte do código secreto. Para este fim são utilizados a saída do teclado que indica que houve um pressionamento de uma tecla qualquer e um circuito lógico que detecta a condição em que, havendo sido pressionada uma tecla, não houve nível 1 em qualquer das entradas dos flip-flops. Isso caracterizará a digitação de um número não programado.
Havendo a condição de erro, é disparado um monoestável formado por duas portas NOR, o qual acionará um relê, que poderá ser ligado a uma sirene ou buzina de carro, conforme a aplicação que seja dada ao aparelho.
O monoestável manterá o alarme disparado por um tempo ajustável.
Pode-se observar também que, uma vez disparado o alarme, o nível da saída do monoestável resetará a chave, que permanecerá assim até que o alar-me pare de soar. Durante este período o teclado permanecerá travado, sem atuação.
Com a utilização de relês próprios, poderemos alimentar o circuito com tensões de 6 ou 12V e a capacidade de controle dependerá exclusivamente dos contatos destes relês.
MONTAGEM
Na figura 2 damos o diagrama completo da chave digital. Na figura 3 temos a disposição dos componentes na placa de circuito impresso sugerida.
Na montagem observe:
a) As posições dos circuitos integrados C-MOS, usando, se possível soquetes.
b) As polaridades dos diodos de uso geral.
c) A posição dos transistores.
d) A polaridade dos leds. Observamos que estes leds acendem em sequência quando o código correto é obtido, servindo para indicar ao operador que sua ação sobre o teclado está sendo "respondida" pelo circuito.
e) A polaridade dos capacitores eletrolíticos. Os resistores usados são todos de 1/8 ou 1/4W e para a programação são usados soquetes comuns de integrados, tipo "Molex".
Os relês sugeridos podem ser os RU 101006 ou RU 101012 ou ainda MC2RC1 ou MC2RC2. A placa deverá ser confeccionada somente depois do leitor escolher o relê, pois suas bases são diferentes.
A fonte de alimentação, na versão fixa, deve prever a corrente mínima de acionamento dos relês. Sugerimos que a fonte seja estabilizada, com corrente de pelo menos 500mA.
PROVA E USO
Terminando a montagem, a prova pode ser feita na bancada com a ajuda de uma fonte de 6 ou 12V, conforme sua versão.
Para esta finalidade, ligue a chave à fonte e observe que todos os leds permanecem apagados.
Faça a combinação desejada com pedaços de fios como "jumpers".
Acione depois em sequência as teclas que correspondem à combinação escolhida. Os leds correspondentes devem acender em sequência e com o último (que pode ser amarelo para facilitar o acompanhamento da operação) o relê é ativado.
Se qualquer outro botão for pressionado, o relê de alarme é que disparará.
Comprovado o funcionamento, é só fazer a instalação definitiva. No caso do carro, o sistema pode ser ligado em série com o sistema de ignição, conforme mostra a figura 4.
Sugerimos, para este caso, que um fusível de proteção seja acrescentado (1A) em série com a alimentação e que uma segunda chave, em local muito bem escondido, seja colocada para o caso do sistema ter de ser desativado.
TECLADO
Na figura 5 mostramos a placa de circuito impresso que usamos para o nosso teclado, que fez uso de botões do tipo usado em teclados de calculadoras e computadores. Se o leitor tiver dificuldades em encontrar estes botões, pode fazer uso de interruptores comuns do tipo de pressão (botão de campainha) ou semelhantes.
Nota: Artigo da Revista Saber Eletrônica de junho de 1985.
