Come controllare l'accesso a due porte

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Categoria: Elettronica
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Come controllare l'accesso a due porte

Uno schema che consente di controllare l'apertura condizionata di due porte
Evviva le scartoffie (sempre i casseti poco utilizzati).
Ho ritrovato un progetto di molti anni fa realizzato per l'apertura condizionata di due porte ad un ambiente controllato.
Il prerequisito del dispositivo era che non fosse micro controllato, che avesse un basso consumo tale da poter essere alimentato da batteria in tampone e che avesse un'alta affidabiltà, per cui scelsi di adoperare la logica a stati finiti e una circuitazione completamente statica.
Il dispositivo all'epoca fù installato presso in centro eleborazione dati di una grossa società per controllare l'accesso alla sala macchine onde evitare che le porte di accesso fossero sempre aperte e che non ne fosse aperta più di una alla volta.
Per gli attuatori di apertura delle porte se ben ricordo furono utilizzate delle serrature elettriche a 12V e per i sensori di aperrura/chiusura delle stesse dei reed-relais incassati nelle porte.
Il pilotaggio delle serrature era tramite relais, le due uscite 1Q e 2Q  della 74LS221 pilotavano ognuna un darlington il cui collettore attivava il relais.
I reed-relais erano due per ciascuna porta posizionati in maniera tale che non potessero essere attivati contemporaneamente e collegati in serie tra di loro.

Un esempio di collocazione



Lo schema.


Il funzionamento.


Ad un primo sguardo sembra molto complesso, ma il suo funzionamento è a dir poco elementare.

RST = reset del dispositivo, opzionale e se presente si presume sia un interruttore a chiave ben difeso.

S2 = pulsante di apertura esterno della porta 1

S1 = pulsante di apertura interno della porta 1

S6 = pulsante di apertura esterno della porta 2

S5 = pulsante di apertura interno della porta 2

S3 = sensore di apertura della porta 1

S7 = sensore di apertura della porta 2

All'accensione del dispositivo il reset abilita i pulsanti S2 e S6, alla pressione di S2 viene settato il flip-flop composto da U3A U10B che tramite C5-R10 invia un impulso alto all'ingresso 1B di U8 (multivibratore monostabile) la cui uscita 1Q comanda il circuito di scatto della serratura della porta 1, inoltre viene inibito il pulsante S6 così da impedire che possa essere aperta la porta 2.

A questo punto il circuito rileva la apertura e relativa chiusura della porta 1 (S3) abilitando i pulsanti S1 e S5. La domanda viene spontanea perchè vengono abilitati entrambi i pulsanti interdi delle due porte?

Se premo prima uno e poi l'altro e la sicurezza si va far benedire?
No primo perchè deve essere possibile riaprire la stessa porta da cui si entrati.
Secondo nel momento che viene premuto uno dei due pulsanti S1 o S5 l'altro è automaticamente disabilitato, quindi non posso far scattare anche la serratura dell'altra porta.
A questo punto il circuito rileva nuovamente l'apertura e la richiusura della porta e tramite la cascata di inverter (U9) resetta il sistema riportandolo nella condizione iniziale.
Entrando dalla porta 2 il funzionamento è analogo solo che le inibizioni sono inverse.

Nello schema non sono riportati gli attuatori delle serrature in quanto questi sono specifici delle stesse.

I rilevatori di apertura/chiusura delle porte possono essere realizzati come meglio si crede (reed relais, fotocellule, etc).

Se ben ricordo nell'impianto realizzato i sensori delle porte erano doppi ed in serie così da non poter essere bypassati.

Le costanti di tempo per il funzionamento di U8 possono essere calcolate con la seguente formula

PW=REXT * CEXT

dove PW è la larghezza dell'impulso desiderato in secondi

REXT è la resistenza wspressa in OHM

CEXT è la capacit+ espressa in FARAD.

Attenzione alle conversioni

Quelle del circuito sono all'incirca di 1sec.

Nello schema la tensione di alimentazione riportata è di 5V, ma essendo il circuito realizzato in CMOS può essere alimentato anche a 12V eliminando così un regolatore di tensione e/o zener di stabilizzazione, così si esemplifica pure l'eventale alimentazione tramite batteria tampone.

Saluti buone ferie e buone saldature

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