Sistema de monitoreo y control de accesos
Date
1999
Authors
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Publisher
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Abstract
La presente investigación en ingeniería electrónica y sistemas embebidos aborda el diseño y desarrollo de un sistema de monitoreo y supervisión inalámbrico para el control de acceso a áreas restringidas dentro del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), orientándose a la salvaguarda de zonas con instrumental crítico o materiales peligrosos. El proyecto se fundamenta en la instrumentación de dispositivos de identificación basados en memorias de contacto de la familia DS1990 de Dallas Semiconductor, las cuales incorporan un identificador numérico único e inalterable a partir del cual se generan códigos de validación y registros de usuario. Aunque el sistema se concibe en una primera fase como una plataforma de monitoreo no restrictiva, la arquitectura técnica queda diseñada para que, mediante modificaciones futuras de software, pueda operar como un mecanismo de seguridad y bloqueo activo. En este marco, el objetivo central radica en capturar el código serial de la memoria de contacto, modularlo y transmitirlo de forma inalámbrica vía radiofrecuencia hacia una estación base, y acondicionar los datos en una computadora personal para su almacenamiento estructurado en archivos de texto, delimitando la gestión de bases de datos avanzadas como una etapa posterior de desarrollo.
En el orden técnico y metodológico, la solución propuesta se articula en una arquitectura distribuida orientada al bajo consumo de potencia y a la portabilidad del dispositivo lector. La unidad móvil transmisora incorpora un microcontrolador de la arquitectura AVR (modelo AT90S1200) que gestiona el protocolo de lectura de la memoria DS1990, calcula por software una suma de verificación mediante el algoritmo de redundancia cíclica CRC-8 implementado en lenguaje ensamblador con registros de corrimiento, y emula una interfaz UART para la modulación serial. La transmisión inalámbrica se efectúa en la banda de frecuencia modulada de UHF empleando módulos de radiofrecuencia Bim-418. Por su parte, la estación receptora integra una etapa de desacoplo y acondicionamiento con un microcontrolador de mayor capacidad de memoria para la recepción serial, el cual se comunica con la PC mediante el estándar RS-232C, concluyendo con una aplicación desarrollada en lenguaje C encargada de administrar la recepción y volcar los eventos de acceso.
La estructura formal del documento se organiza en cuatro partes principales: Fundamentos, Desarrollo, Conclusiones y Apéndices. La sección de Fundamentos comprende cinco capítulos introductorios: el Capítulo I describe las características operativas de las memorias de contacto DS1990; el Capítulo II detalla la arquitectura interna, registros y repertorio de instrucciones de los microcontroladores AVR; el Capítulo III expone el funcionamiento de los enlaces de radiofrecuencia UHF mediante los transceptores Bim-418; el Capítulo IV analiza la norma de comunicación serial RS-232C; y el Capítulo V revisa los mecanismos de detección de fallas, focalizándose en el código de redundancia cíclica (CRC). La sección de Desarrollo se subdivide en dos capítulos constitutivos: el Capítulo VI pormenoriza el diseño del circuito transmisor (diagramas de flujo de lectura, rutina de CRC-8 en ensamblador, emulación de UART en el microcontrolador AT90S1200, protocolo de modulación de radio y diseño esquemático en Protel); y el Capítulo VII describe la instrumentación del circuito receptor, analizando el control del módulo de RF y la programación en lenguaje C de la UART para la transferencia de datos hacia la computadora personal, dando paso a las conclusiones generales del trabajo.