Diseño y construcción de un sistema de seguridad para un recinto cerrado implementando FPGA
Los sistemas de seguridad a nivel mundial son una necesidad que ha surgido debido a que en muchas ocasiones es necesario restringir accesos y proteger bienes materiales de personas inescrupulosas que se quieren adueñar de lo ajeno. Normalmente existen también sistemas de monitoreo para control de ca...
- Autores:
-
Barón Chacón, German Darío
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2006
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
- Repositorio:
- Repositorio UNAB
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- Acceso en línea:
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- Palabra clave:
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Security systems
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Sistemas electrónicos de seguridad
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Los sistemas de seguridad a nivel mundial son una necesidad que ha surgido debido a que en muchas ocasiones es necesario restringir accesos y proteger bienes materiales de personas inescrupulosas que se quieren adueñar de lo ajeno. Normalmente existen también sistemas de monitoreo para control de calidad, los cuales permiten conocer información y extraer características en lugares remotos sin necesidad de estar presente. Debido a la gran demanda de estos sistemas surge la idea de agruparlos dentro del término acuñado como domótica. La domótica se ha enfocado directamente a la automatización de recintos, y específicamente a la de casas, dejando espacio a al nacimiento de otros términos como el de inmotica que hace referencia a la automatización de edificios. Este concepto en nuestro país esta tomando mucho auge, ya que se cuentan con grandes construcciones en las cuales ya se aplican dichos conocimientos tecnológicos que buscan el confort, la seguridad y mejorar las vidas de aquellas personas que allí habitan o permanecen gran parte del día, un ejemplo claro se puede encontrar en el edificio inteligente de las empresas públicas de Medellín. |
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Barón Chacón, German Darío, Tibaduiza Burgos, Diego Alexander (2006). Diseño y construcción de un sistema de seguridad para un recinto cerrado implementado FPGA. Bucaramanga (Santander, Colombia) : Universidad Autónoma de Bucaramanga UNAB Adel S. Sedra, Keneth C. Smith. Circuitos Microelectrónicos. Editorial Oxford, cuarta edición .1998. Ronald J. Tocci, Neal S. Widmer. Sistemas Digitales Principios y aplicaciones. Pearson.Octava edición. 2001 Thomas L. Floyd. Fundamentos de Sistemas Digitales. Prentice Hall. 7ª. Edición.2000 Jorge Hernando Ramón Suarez. Sistemas Digitales: Circuitos Lógicos. Ediciones Universidad Industrial de Santander. 2001. Ramón Pallás Areny. Sensores y acondicionadores de Señal. Alfaomega. Tercera edición. 2000, pag 480. Fernando Pardo, Jose A. Boluda. VHDL: lenguaje para sintesis y modelado de circuitos. Alfaomega. 2 edicion actualizada. 2004. NASHELSKY, luis, BOYLESTAD, Robert. Electronica, Teoria de Circuitos, Sexta Edicion. Mexico: Pearson, 1997, pag 949. ELIZALDE Jose, Ortiz Luis, Diseño y desarrollo de un sistema domótico didactico para el control de iluminación y presencia en un recinto mediante tecnología inalambrica BLUETOOTH, Tesis de grado, 2005. JIMENEZ Luz Angela, Diseño y desarrollo de un sistema inmotico para el control de acceso y vigilancia con tecnología X10 y con elementos biometricos, Tesis de grado, 2006 http://www.smarthomediscounts.com http://www.wikipedia.org/ www.domoticaviva.com www.domodesk.com www.casadomo.com www.alldatasheet.com www.xilinx.com |
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Normalmente existen también sistemas de monitoreo para control de calidad, los cuales permiten conocer información y extraer características en lugares remotos sin necesidad de estar presente. Debido a la gran demanda de estos sistemas surge la idea de agruparlos dentro del término acuñado como domótica. La domótica se ha enfocado directamente a la automatización de recintos, y específicamente a la de casas, dejando espacio a al nacimiento de otros términos como el de inmotica que hace referencia a la automatización de edificios. Este concepto en nuestro país esta tomando mucho auge, ya que se cuentan con grandes construcciones en las cuales ya se aplican dichos conocimientos tecnológicos que buscan el confort, la seguridad y mejorar las vidas de aquellas personas que allí habitan o permanecen gran parte del día, un ejemplo claro se puede encontrar en el edificio inteligente de las empresas públicas de Medellín.LISTADO DE FIGURAS Y TABLAS INTRODUCCIÓN PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL OBJETIVOS ESPECIFICOS 1 CAPITULO 1: MARCO TEORICO 8 1.1 DOMOTICA 8 1.2 FPGA 9 1.3 XILINX SPARTAN-3 XC3S200 11 1.3.1 ARQUITECTURA DE LA FPGA SPARTAN-3 DE XILINX 13 1.3.2 ORGANIZACIÓN DE LOS BLOQUES DE ENTRADA- SALIDA EN BANCOS 14 1.4 LENGUAJE DE PROGRAMACION 15 1.4.1 VHDL 15 1.4.2 ESTRUCTURA DE UN PROGRAMA EN VHDL 16 1.4.3 SEÑALES 17 1.4.4 PROCESOS 17 1.5 SENSORES Y ACTUADORES 19 1.5.1 CARACTERÍSTICAS BASICAS DE UN SENSOR 19 1.5.2 TIPO DE SENSORES 19 1.5.3 ACTUADORES 20 2 CAPITULO 2: DISEÑO METODOLOGICO 21 2.1 METODOLOGIA 21 2.1.1 RECOPILACION DE INFORMACION 23 2.1.2 PLANTEAMIENTO DE HIPOTESIS Y SELECCIÓN 23 2.1.3 ETAPAS 24 2.1.4 PRUEBAS 24 2.1.5 ENSAMBLE Y MONTAJE 27 2.1.6 PUESTA EN MARCHA 28 2.2 DISEÑO MECATRONICO 29 3 CAPITULO 3: SOFTWARE DEL SISTEMA 30 3.1 DIAGRAMA DE ESTADOS 32 3.2 DESCRIPCIÓN DE LAS RUTINAS UTILIZADAS 33 3.2.1 MAQUINA DE ESTADOS 34 3.2.2 CONFIGURACION 37 3.2.3 CLK_DIV 39 3.2.4 TECLADO 42 3.2.5 LCD 43 3.3 CIRCUITOS ESQUEMATICOS 54 4 CAPITULO 4: HARDWARE DEL SISTEMA 57 4.1 CLASIFICACION DEL SISTEMA 57 4.2 HARDWARE DE LA TARJETA FPGA XILINX SPARTAN-3 XC3S200 57 4.2.1 INTERRUPTORES 65 4.2.2 PULSADORES 65 4.2.3 DISPLAY 7-SEGMENTOS 65 4.2.4 PUERTO DE VIDEO VGA 66 4.2.5 PUERTO DE COMUNICACIÓN PS2 67 4.2.6 PUERTO DE COMUNICACIÓN SERIAL RS-232 68 4.2.7 FUENTES DE RELOJ 69 4.2.8 PUERTO JTAG 70 4.2.9 Conector J7 para JTAG 70 4.2.10 BLOQUES DE MEMORIA 71 a. Arreglo de los bloques RAM en la FPGA 72 b. Caminos de datos de un bloque RAM 72 c. Señales de los puertos en un bloque RAM 73 4.3 HARWARE IMPLEMENTADO EN EL SISTEMA 76 4.3.1 PUERTOS 77 4.3.2 SENSOR DE PRESENCIA 79 4.3.3 TECLADO 80 4.3.4 LCD 81 4.3.5 SISTEMA DE ALARMAS 84 4.3.6 CERRADURA ELECTRONICA (CANTONERA) 85 5 CAPITULO 5: RESULTADOS 87 6 CAPITULO 6: CONCLUSIONES 88 6.1 RECOMENDACIONES 91 6.2 BIBLIOGRAFIA 92 7 ANEXOS 7.1 EJEMPLOS DE PROGRAMACION POR ESQUEMATICO Y VHDL 92 7.2 Características técnicas de los elementos 127PregradoSecurity systems worldwide are a need that has arisen because in many cases it is necessary to restrict access and protect material goods from unscrupulous people who want to take over what is foreign. Normally there are also monitoring systems for quality control, which allow to know information and extract characteristics in remote places without the need to be present. Due to the great demand for these systems, the idea arises of grouping them within the term coined as home automation. Home automation has focused directly on the automation of rooms, and specifically that of houses, leaving room for the birth of other terms such as inmotica that refers to the automation of buildings. This concept in our country is taking a lot of boom, since there are large constructions in which said technological knowledge is already applied that seek comfort, security and improve the lives of those people who live there or stay most of the day, A clear example can be found in the smart building of the public companies of Medellín.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaDiseño y construcción de un sistema de seguridad para un recinto cerrado implementando FPGADesign and construction of a security system for a closed room implementing FPGAIngeniero MecatrónicoBucaramanga (Colombia)UNAB Campus BucaramangaUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería Mecatrónicainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPElectronic security systemsSecurity systemsMechatronic EngineeringResearchCommunication portElectronic lockSensorsSistemas electrónicos de seguridadSistemas de seguridadIngeniería mecatrónicaInvestigacionesPuerto de comunicaciónCerradura electrónicaSensoresBarón Chacón, German Darío, Tibaduiza Burgos, Diego Alexander (2006). Diseño y construcción de un sistema de seguridad para un recinto cerrado implementado FPGA. Bucaramanga (Santander, Colombia) : Universidad Autónoma de Bucaramanga UNABAdel S. Sedra, Keneth C. Smith. Circuitos Microelectrónicos. Editorial Oxford, cuarta edición .1998.Ronald J. Tocci, Neal S. Widmer. Sistemas Digitales Principios y aplicaciones. Pearson.Octava edición. 2001Thomas L. Floyd. Fundamentos de Sistemas Digitales. Prentice Hall. 7ª. Edición.2000Jorge Hernando Ramón Suarez. Sistemas Digitales: Circuitos Lógicos. Ediciones Universidad Industrial de Santander. 2001.Ramón Pallás Areny. Sensores y acondicionadores de Señal. Alfaomega. Tercera edición. 2000, pag 480.Fernando Pardo, Jose A. Boluda. VHDL: lenguaje para sintesis y modelado de circuitos. Alfaomega. 2 edicion actualizada. 2004.NASHELSKY, luis, BOYLESTAD, Robert. Electronica, Teoria de Circuitos, Sexta Edicion. 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